四川
“這場災(zāi)難徹底改變了我們對核安全的理念與準則?！?在切爾諾貝利核電站事故四十周年之際，俄羅斯原子能公司（俄原子能集團）總裁阿列克謝?利哈喬夫如此表示。切爾諾貝利事故之后，核電站建造技術(shù)發(fā)生了哪些根本性變革？如今俄羅斯研發(fā)的前沿核技術(shù)，又將如何攻克核能領(lǐng)域的核心難題 —— 核廢料無害化處理？
時至今日，俄羅斯境內(nèi)仍有七臺切爾諾貝利同款RBMK反應(yīng)堆投入運行：列寧格勒核電站兩座、斯摩棱斯克核電站三座、庫爾斯克核電站兩座。
列寧格勒核電站的最后兩臺 RBMK 反應(yīng)堆計劃于 2030 年關(guān)停，去年已獲批延長 5 年運行壽命；
庫爾斯克核電站同批次反應(yīng)堆獲準延壽，兩臺機組分別定于 2033 年、2035 年退役；
斯摩棱斯克核電站剩余三座機組，運行期限分別延長至 2032 年、2035 年及 2040 年，全部達到 50 年設(shè)計運行年限。
區(qū)別于現(xiàn)代VVER壓水堆（采用雙回路結(jié)構(gòu)，一回路完全密閉隔離，與驅(qū)動汽輪機的二回路相互獨立），切爾諾貝利同款 RBMK 反應(yīng)堆沿用老舊的單回路設(shè)計：反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生的蒸汽，直接經(jīng)由汽水分離器輸送至汽輪機做功。
單回路結(jié)構(gòu)省去了一、二回路之間的換熱裝置，熱力學效率更高、結(jié)構(gòu)簡單且實用性強，但也存在致命缺陷。
流經(jīng)反應(yīng)堆堆芯的一回路冷卻水，會受中子輻射產(chǎn)生放射性，同時受燃料元件破損、管道腐蝕等影響，混入大量放射性雜質(zhì)。
最終，汽輪機房內(nèi)的汽輪機、冷凝器及整套管道系統(tǒng)會持續(xù)累積放射性物質(zhì)。
除此之外，RBMK-1000 型反應(yīng)堆向大氣排放的放射性物質(zhì)（如氮 - 16 同位素），排放量遠高于同等功率的 VVER 雙回路反應(yīng)堆，可達數(shù)十倍之多。
不過，所謂 “數(shù)十倍” 僅為相對數(shù)值，實際輻射排放絕對值完全符合安全標準。
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，斯摩棱斯克核電站及周邊區(qū)域的輻射水平，常年與天然本底輻射數(shù)值持平，長期運行未造成輻射污染。
如今，是否還會發(fā)生切爾諾貝利級別的毀滅性核事故？
俄原子能集團總裁明確答復(fù)：絕對不可能。
“切爾諾貝利災(zāi)難倒逼全球核工業(yè)徹底革新安全體系?！?/p>
當年事故的發(fā)生，是多重極端特殊條件疊加、人為嚴重操作失誤共同導(dǎo)致的悲劇。
事故發(fā)生后，俄羅斯立即對所有 RBMK 反應(yīng)堆進行全面改造，徹底杜絕了重大核事故的發(fā)生隱患。
俄原子能集團計劃在未來 15 年內(nèi)，全面淘汰老舊的 RBMK-1000 反應(yīng)堆，以VVER-TOI新一代先進壓水堆全面替代。
該升級計劃已在庫爾斯克核電站啟動，配備 VVER-TOI 反應(yīng)堆的庫爾斯克 2 號 1 號機組，已于 2026 年 1 月正式并網(wǎng)發(fā)電。
VVER-TOI 屬于第三代核反應(yīng)堆，而 RBMK 系列為第二代反應(yīng)堆。
目前全球在役核電站以第二代反應(yīng)堆為主，但三里島、切爾諾貝利、福島等一系列核事故證明，第二代反應(yīng)堆的安全設(shè)計存在嚴重短板。
吸取歷代核事故教訓后，核工業(yè)界研發(fā)出第三代核反應(yīng)堆，以被動安全、模塊化設(shè)計、超長服役壽命為核心。
第三代反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)無需人工操控、無需外部供電，完全依托重力、自然循環(huán)等物理原理自主運行。
例如，一旦發(fā)生堆芯熔毀事故，反應(yīng)堆內(nèi)置的堆芯熔融物收集裝置，可徹底收容并冷卻高溫熔融核物質(zhì)，杜絕放射性泄漏。
同時，第三代反應(yīng)堆的外部防護體系全面升級：
可抵御大型飛機撞擊、野戰(zhàn)重炮轟擊，具備超強的抗震、抗海嘯能力。
模擬測試表明，第三代核電站的安全系數(shù)比第二代高出約 20 倍，各類事故的危害影響大幅降低。
經(jīng)濟層面同樣優(yōu)勢顯著：設(shè)計運行壽命可達 60 年以上，核燃料利用率大幅提升，燃料更換周期延長，顯著降低全生命周期運營成本。
第四代核反應(yīng)堆目前仍以試驗性樣機、實驗技術(shù)為主，尚未大規(guī)模商用。
多家美國企業(yè)研發(fā)熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)，該方案被認為具備極致的被動安全特性。
以高溫熔鹽作為冷卻劑，可在低壓環(huán)境下維持高溫運行，熱力學效率極高。
但該技術(shù)存在致命短板：自上世紀 60 年代起，研發(fā)人員始終無法攻克核心難題。
熔鹽介質(zhì)強腐蝕性，疊加高強度電離輻射，會產(chǎn)生極端惡劣的化學環(huán)境，反應(yīng)堆容器材料耐久性、設(shè)備使用壽命無法驗證，技術(shù)落地瓶頸難以突破。
2.高溫氣冷堆
已進入試驗運行階段的前沿技術(shù)，運行溫度可達 1000 攝氏度。
不僅熱效率與發(fā)電效率大幅提升，還可實現(xiàn)高溫制氫、高溫化工等綜合利用。
2023 年，相關(guān)國家石島灣核電站一號機組的HTR-PM高溫氣冷堆投入試運行，發(fā)電效率達 40%，遠超二代、三代反應(yīng)堆 31%~33% 的平均水平。
3.快中子鈉冷反應(yīng)堆
全球技術(shù)最成熟、最接近商用的第四代反應(yīng)堆技術(shù)，俄羅斯為該領(lǐng)域的全球領(lǐng)軍者。
俄羅斯長期研發(fā) BN 系列快中子反應(yīng)堆（BN-650、BN-800），積累了豐富的試驗與運行經(jīng)驗。
2025 年，俄羅斯啟動BN-1200大型商用快中子反應(yīng)堆建設(shè)項目，額定功率 1220 兆瓦。
俄羅斯鈉冷反應(yīng)堆項目的核心目標：打造封閉式核燃料循環(huán)體系。
BN 系列反應(yīng)堆可同步解決兩大難題：
利用鈾 - 238（天然鈾占比 99% 以上）增殖生產(chǎn)钚燃料；
無害化焚燒核廢料中的高放射性長壽命錒系元素，徹底消解核廢料危害。
同時，俄羅斯正在研發(fā)混合氧化物燃料（MOX 燃料），將鈾钚混合燃料投入核能利用，最大化利用天然鈾資源。
別洛亞爾斯克核電站四號機組（BN-800 反應(yīng)堆）為 MOX 燃料主力試驗基地；
2026 年，巴拉科沃核電站的 VVER-1000 反應(yīng)堆啟動 MOX 燃料試驗，為壓水堆燃料升級奠定基礎(chǔ)。
2026 年 4 月，別洛亞爾斯克核電站 BN-800 反應(yīng)堆完成全球首項錒系元素無害化處理 + 鈾钚混合燃料工業(yè)化試驗。
此舉標志著俄羅斯邁出關(guān)鍵一步，向閉環(huán)永續(xù)核能體系邁進，未來有望實現(xiàn)核電站核廢料全回收、資源化利用，打造 “零核廢料” 核能體系。
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