核工业

[拼音]：hegongye

[外文]：nuclear industry

核能开发、利用的综合性工业部门。主要任务是和平利用核能和研制、生产核武器。

主要内容

从事核燃料、放射性同位素生产，核反应堆和核动力装置的研究、设计、建造和核能生产（发电和供热）和核武器研制。包括的企业和部门有放射性地质勘探、铀矿开采、水法冶金、铀精制、铀同位素分离、核燃料元件制造、各种类型反应堆、核电站、乏燃料后处理、放射性废物的处理和处置、锂同位素分离、放射性同位素生产、核武器生产，以及有关的科研、设计等。

迄今核能的主要燃料为天然的易裂变物质铀－235。天然铀中，铀-235仅约占0.7％，其余为铀-238。在某种类型反应堆中，天然铀可直接用做核燃料生产核能。但目前生产核能的主要类型反应堆（轻水堆）中，均用铀-235浓度高于天然铀的低浓铀（铀－235的浓度约为2～3％）做燃料。用做核武器的装料，则必须用高浓铀（铀-235浓度在90％以上）。所以，从铀矿石中提取天然铀后，须经过铀同位素分离工厂获得所需铀-235浓度的浓缩铀。

另一种核燃料是钚-239，它是天然不存在的人工元素。为生产钚-239，需将铀-238（称为转换材料）与易裂变物质放在核反应堆中，使转换材料受中子照射，转换成钚-239。生产核能用的核燃料元件中含有大量的铀-238，所以核电站的乏燃料（辐照后从堆内卸出且不再在该堆中使用的核燃料）中也含有一定量的钚-239。将辐照过的燃料元件置于放射化学工厂中进行化学处理，除去其中的裂变产物，回收易裂变材料和可转换材料，并对所产生的放射性废物加以处理和处置，称为核燃料的后处理。回收后的易裂变材料可用做核燃料继续使用。这一系列过程形成了核燃料循环系统，这是核工业的主要组成部分。一些制造热核武器的国家，还有锂同位素分离、重水生产等部门。为开发核能和核技术及其应用以及研制核武器所设置的科研、设计单位，也是核工业的组成部分。

核工业中的许多工业企业的工艺十分复杂，技术要求高，科研和建设投资量大，目前只有少数国家拥有象铀同位素分离和乏燃料后处理工厂这样工艺复杂的企业；核电工业技术也仅为少数国家所掌握，其他国家和地区发展核电主要依靠引进。因此，具备完整核工业体系的国家还为数不多。

兴起与国外发展情况

核工业于20世纪40年代始建于美国，起因于军事需要。第二次世界大战初期，美国猜测希特勒德国在研制核武器，决定赶在德国之前研制出核武器，为此投入了巨大的人力物力，开展了空前规模的研究工作。1942年6月，当科学研究确定有可能造出用于战争的核武器时，开始了可望实现生产过程的初步工程的建设。为了保密，整个工程系统被称为“曼哈顿工程区”，科研和建设以非常的战时速度进行。1945年8月，美国在日本广岛投下了第一颗原子弹。

第二次世界大战后，特别是在1949年苏联第一次原子弹试验成功，美国核垄断被打破后，美国决定扩大易裂变物质的生产，在1951～1956年间，扩建了和新建了三座气体扩散厂。与此同时，也扩大了钚的生产。战后，美国也致力于舰船用和民用核动力装置的研究。为发展热中子动力堆，经过各种堆型的试验研究，决定主要发展轻水动力堆，包括船用动力堆和核电站用动力堆。到1982年拥有核动力船舰约128艘。到1985年，拥有核电站93座。

苏联于1943年决定研制原子武器。1946年链式反应试验成功之后，着手建立核工业。1948年第一座生产钚-239的反应堆投入运行，1952年第一座气体扩散工厂投产。从40年代后期至50年代初，建立了易裂变物质生产工业。在核动力方面，苏联主要采用石墨水堆和压水堆两种堆型。至1982年，拥有核动力船舰约173艘。到1985年，拥有核电站51座。

英国于第二次世界大战后建立了自己的核工业。法国于50年代建设了钚的生产工业，60～70年代初，建设了大规模的铀同位素分离工厂。联邦德国和日本引进美国的核电技术，于60年代建设了一批核电站，掌握了核电站设备制造和工程建设技术，建立了核燃料元件制造工业。加拿大有自己的核燃料工业和重水反应堆核电站。印度也建设了较小规模的核燃料生产企业和核电站。一些发展中国家和地区，也引进或以引进为主建设了核电站，有的也在积极发展自己的核工业。

在国民经济中的作用

主要有：

（1）核工业能利用核能使之转变为电能、热能和机械动力，与有机燃料相比，核燃料具有异常高的热值，单位质量核燃料产生的热量为有机燃料的2.8兆倍。用它作为能源，成品燃料的保存和运输费用很少，因而在选择核电站厂址时不受燃料开采和加工地区的限制，适合于在缺乏有机燃料和水力资源的地区提供能源，也可作为持久航行的远洋船舰的动力。核电站在正常运行情况下释放的有害物质比火电站的少得多，有利于环境保护，是一种清洁的能源。核电技术已经成熟，在一些国家，核电已能在经济上同火电相竞争。由于煤炭和石油储量有限，能供开采利用的时间也是有限的，而利用水力发电，又受水利资源地域上的限制，因此，利用核能发电，已被公认为一种替代能源。到1985年底，在全世界26个国家和地区有374座核电站在运行，总装机容量为249754MW（兆瓦），约占世界电站总装机容量的15％左右。大力发展核能已成为世界能源发展的总趋势。但迄今广泛发展的热中子反应堆核电站，仅利用天然铀中含量约0.7％的铀-235。为满足今后较长时间的能源需求，必须发展快中子堆核电站。在这种反应堆中，能以工业规模将铀-238转换为人工的易裂变核素钚-239，使铀资源的利用提高约60倍。法国和苏联已成功地建造和运行了快中子反应堆核电站。预计到21世纪初，这种堆型将进入商用阶段。快中子反应堆核电站及其燃料循环系统将是核工业的重要组成部分。远期则是发展利用氘氚核聚变产生能量的核聚变堆。

（2）向国民经济各部门提供多种放射性同位素产品、同位素仪器仪表以及辐射技术等核技术，在辐射加工、食品保鲜、辐射育种、灭菌消毒、医疗诊断、示踪探测、分析测量和科技生产等方面发挥愈来愈大的作用。放射性同位素和核技术应用的投资少、见效快、收益大、能耗低、公害小，经济效益和社会效益显著。在国际上已迅速发展成为新兴的工业，广泛用于国民经济工、农、医、科技等各个领域。

（3）核工业的发展需要冶金、化工、机械制造、电子等工业的支持，从而也促进了它们的发展。核工业所要求的耐辐射、耐高温、抗腐蚀、超导体材料将开辟新材料的发展途径。核技术中的活化分析、示踪技术，提供了其他方法所不能解决的研究、分析手段。核工业的发展还促进许多新的科学领域，如辐射化学、放射化学、辐射剂量学、核医学、核电子学等的发展。核工业与国民经济各部门密切相关、相互促进。

中国核工业概况

中国核工业创建于1955年。1950年即建立了中国科学院近代物理研究所，开展了原子核科学技术的研究工作。1954年在广西发现了铀矿资源的苗头，1955年初，国家决定发展原子能工业，同年开始了铀矿地质勘探工作。1956年开始了第一座研究性反应堆和回旋加速器的建设，于1958年9月投入使用。1957年开始了核燃料企业的设计和建设工作。在上述工作中，中国曾得到苏联在技术上的援助。1960年8月，苏联中断援助。此后，中国依靠本国力量建成了比较完整的核工业体系。1964年10月16日，中国成功地实现了首次核爆炸试验。1967年6月爆炸了第一颗氢弹。1970年12月，中国第一艘核潜艇下水。

70年代初，中国开展了核电站的研究、设计工作。中国第一座自行设计的电功率为30万千瓦的核电厂工程，已于1983年6月在浙江海盐的秦山动工（见彩图），计划于1989年建成发电。此外，由广东省与香港合营，1986年在广东省深圳特区大亚湾，开始兴建一座由国外引进的电功率为 2×90万千瓦的大型核电站。