海因里希·伯爾基金會

生態主題出版物系列

核武器與核能：

連體雙胞胎或是雙零方案

奧特弗利德·納索爾

GREEN EUROPEAN FOUNDATION為本書出版提供了支持

（四）

2，民用核設施----簡要回顧

國際原子能機構的數據表明，在2009年，全世界193 個國家中有32個國家在使

用共438 個商業核反應堆發電。去年又有54 套設備投入建設。5 個反應堆因為需要再修復而關閉。

在2007 年，核反應堆發電提供了全世界14% 的電能，但是現在只能提供不到5% 了。

絕大多數的商業核反應堆是由發達國家運營的。2008年，美國有104 個核反應堆，法國59個，日本55 個，俄羅斯31 個，英國19 個，德國17 個，加拿大18個，烏克蘭15 個。韓國有20 個核電站，印度17 個，中國大陸11個，中國台灣6個；阿根廷、墨西哥、巴基斯坦和南非每個國家有2 個。

正在建設中的核反應堆主要在中國（21 個）、俄羅斯（9個）、印度（6個）、

韓國（6個）。

伊朗在布什爾的第一個核反應堆很快就要竣工了，而且伊朗還計劃建造更多的核反應堆。世界上的大多數反應堆是壓水反應堆（264 個），也有重水反應堆（44個），沸水反應堆（94 個），輕水冷卻石墨減速反應堆（16 個）和氣冷石墨減速反應堆（18 個）。大多數核電廠使用鈾-235，2% 到5% 之間的低濃縮鈾。一些設施（例如重水反應堆），能夠直接使用天然鈾。至今只有兩個快增殖反應堆在運作。

大多數運行核電廠的國家並不擁有一個完全封閉的反應循環，它們或者只有反應堆，或者只擁有在燃料循環中使用的個別設備。因此，這些國家運行的燃料循環

是開放的。

通常只有那些已經有或者曾經有過核武器計劃的國家或至少有能力實現這樣一個計劃的國家才能運行閉合燃料循環反應堆。最大的核武器國家—美國—有一個開放的民用燃料循環。因為在1980年，美國政府決定不對核反應堆產生的民用燃料進行再回收處理。這些反應堆中的“燃料”鈾的來源主要有兩個。其中近三分之二來自鈾礦，這些鈾礦分布在19個國家，年產天然鈾四萬到五萬噸。最大的鈾礦所在地是加拿大、澳大利亞和哈薩克斯坦。2007年這些國家提供了當年近60% 的鈾。其他主要鈾供應國有尼日利亞、俄羅斯和烏茲別克斯坦。

伊朗開採鈾自用也有好幾年了。早在2003 年，全球民用反應堆所使用的鈾有46% 是由二級來源提供的，例如貧化鈾的再濃縮、乏燃料的再處理以及軍用高度濃縮鈾的稀釋。然而，今天這個數字只有30% 多一點。

將來，二級供應源能提供多大比例的鈾仍是不得而知。這主要取決於核武器國家是否會繼續將軍用高濃縮鈾“混合降低濃度”，以及世界範圍內的再處理能力是否會得到顯著提高。

根據國際原子能機構（IAEA）和經濟合作與發展組織（OECD）的預測，照目前的鈾需求量計算，在未來的83 年內，已知的鈾礦床能夠滿足世界對鈾的需求。但如果鈾需求量增加，能供應的年限也會相應減少。

國際原子能機構預計從2020年起，開發新鈾礦的需求會增長，因此也列了一個擁有可開採鈾礦的四十三個國家名單。這兩個機構都預計核能的使用會顯著提升。

濃縮鈾可以通過不同的技術獲得。其中一個比較常用的技術是通過氣體離心機輔助來實現濃縮。其他技術包括氣體擴散、電磁同位素分離以及所謂的“貝克爾程”。美、俄、英、法、中這五個傳統核大國將其鈾濃縮設施既用於民用也用於軍用。

巴基斯坦也將濃縮鈾技術付諸軍民兩用。

德國、荷蘭、日本和南非將濃縮鈾設施用於民用。澳大利亞和韓國擁有用於實驗室研究、試驗或更小的濃縮鈾設施。伊朗正在發展它自身的鈾濃縮能力，包括一批被懷疑將來會用於軍事核計劃的設施。朝鮮被懷疑有未申報的軍事濃縮鈾計劃。

在2006 年5 月，巴西開始在一個小型商業鈾濃縮設施裡面運行它的第一個離心機，在這樣一個配置下，鈾濃度能夠提升到5%，然而這套設施也能夠轉化用於生產高濃縮鈾。巴西曾跟國際原子能機構有過衝突，因為後者要對其進行監督，巴西必須要保證不阻止國際原子能機構接觸到這套設備的技術。

自2009 年起，這套設備已經開始運行。在反應堆里用過的乏燃料或者可以長期保存，或者可以在英國、法國、俄羅斯的商業設備里進行再處理。自從2008年起，日本成了第一個運行商業化再處理設施的無核國家。

再處理設施使用的是一個普雷克斯（Purex）工藝的最新版本，從乏燃料元素中回收鈾並能將其與該流程中產生的鈈反應堆分開。除了那五個被承認的核武器國家擁有製造核武器所需的分離鈈的軍事再處理設施外，以色列、印度、巴基斯坦和朝鮮也有。

像德國、比利時、瑞士和荷蘭這些擁有民用核電站的國家將核乏燃料送到國外去處理。在流程中分離出來的鈈反應堆要麼被送回去、要麼暫時被託管、要麼用別的設備將其轉化為混合氧化物(MOX) 燃料。一些發達國家將分離出來的鈈反應堆儲藏在它們自己的領土內，或者是安置在為它們處理乏燃料的國家境內。將這些鈈反應堆安置在無核國家時必須要遵守國際原子能機構“安全保護”條款。

這對生產混合氧化物燃料的設備也同樣適用。對於核武器國家，只有當出現爭議且它們明確表示同意的時候，在這些國家的核設施才能適用於國際監督條款。大多數經營核電廠的發展中國家並不對自己的核乏燃料進行再處理，它們要麼將廢料儲存起來，要麼將其送回供應國。核乏燃料是目前世界上鈈反應堆的主要來源。如果現在不對這些高放射性和危險性的廢料的後續處理作出決定，那麼就很難準確評估這些廢料是否會產生一種新型的核擴散風險。比利時、法國、英國、印度和日本都

生產商業性質的混合氧化物燃料。一方面，混合氧化物燃料的使用能夠限制被分

離出來的鈈反應堆的保有量；另一方面，它也可以使更多的鈈進入燃料循環。使用

這種燃料的國家有比利時、德國、瑞典和瑞士。據說中國也在考慮使用。日本和俄羅斯傾向於在將來使用混合氧化物燃料運行快中子增殖反應堆。德國曾經打算大

規模生產混合氧化物燃料，但事實上德國用於生產混合氧化物的實驗設施和商業設

施都已經被拆除了。俄羅斯和美國為了減少它們武器級別鈈的存量，也開始生產混

合氧化物燃料。

在2004 年，有大約130 個用於研究的反應堆在使用高濃縮鈾燃料，至2010年，這個數字仍維持在這個水平。這其中包括德國的研究型反應堆“Garching 二號”

，唯一一個使用93% 濃縮鈾運行的反應堆。由於高濃縮鈾燃料相對比較容易處理且相對風險有限，並且許多研究型反應堆都沒有精密的安全系統，因此研究型反應堆中使用高濃縮鈾燃料也會引起核安全和核擴散方面的恐懼。大量用過的高濃縮鈾燃料依舊儲存在已關閉的或接近關閉的研究型反應堆里。到2004年為止，380個退役反應堆中有一半以上還沒有被及時徹底地拆除。