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2023年國外核領域十大事件

2024-04-09 07:43趙松,許春陽,孫曉飛
國外核新聞 2024年2期
關鍵詞:核燃料五國核能

中核戰略規劃研究總院與中國核學會聯合組織相關專家,對2023 年國外核領域事件進行梳理,根據事件對國際形勢、核安全態勢以及未來對核工業發展的影響進行篩選,評選出國外核領域十大事件,供參考。

十大事件包括俄美暫停履行《新削減戰略武器條約》、美國建成首座兆瓦級核能制氫示范設施、美英澳公布“奧庫斯”核潛艇計劃、朝鮮全面加強核威懾力量建設、西方五國加強核燃料供應鏈“去俄化”合作、白俄羅斯恢復部署戰術核武器、俄羅斯成功試射“海燕”核動力巡航導彈、美國宣布研制新型B61-13核航彈、日本正式運行全球最大的托卡馬克聚變裝置,以及美法英等20多個國家聯合發布《三倍核能宣言》。

1 俄美暫停履行《新削減戰略武器條約》

2月21日,俄羅斯總統普京在發表國情咨文時宣布俄暫停履行與美國簽署的《新削減戰略武器條約》;6 月1 日,美國宣布暫停與俄羅斯交換戰略武器相關信息?!缎孪鳒p戰略武器條約》是美俄間僅存的雙邊核軍控條約,暫停履約將進一步加劇雙方戰略對抗態勢和誤判風險。

《新削減戰略武器條約》有效期至2026 年2月5日,對美俄兩國核武器的部署數量與運載裝備數量加以限制,規定兩國定期交換和通告武器數量、類型、部署地點等數據,并允許對方進行侵入式現場視察。在美俄關系急劇惡化的背景下,俄羅斯表示“美國想讓俄羅斯陷入戰略失敗,還想核查俄方軍事設施,俄方不得不暫停履行條約”;美國則回應“非常遺憾”,指責“俄方不負責任”,并采取對等反制措施。此后,美俄雙方對抗態勢進一步加劇。10 月18 日,俄羅斯國家杜馬以“美國等一些國家拒絕批準協議”為由,提出撤銷俄羅斯對《全面禁止核試驗條約》(CTBT)的批準;同日,美國內華達試驗場首次恢復了地下常規高爆試驗(使用烈性炸藥進行的大規模爆炸試驗,旨在模擬核試驗,檢測相關儀器設備)。

《新削減戰略武器條約》和《全面禁止核試驗條約》是國際核軍控和不擴散體系的重要組成部分。國際社會普遍認為,美俄作為兩個最大的核武器國家,對核軍控和裁軍負有特殊優先責任。然而,自2019年至今,美(西方)俄已退出《中導條約》《開放天空條約》《歐洲常規武裝力量條約》,暫停履行《新削減戰略武器條約》,拒不批準《全面禁止核試驗條約》,導致國際核軍控和不擴散體系完整性和權威性嚴重退化,激發大國對抗和誤判的戰略風險,并加劇國際社會對核裁軍進程遲緩甚至倒退的不滿情緒。

2 美國建成首座兆瓦級核能制氫示范設施

3 月7 日,美國建設的兆瓦級(電功率)低溫電解制氫(質子交換膜電解槽)設施在五大湖區九英里峰核電廠正式投入運行。該設施是美國首座兆瓦級核能制氫設施,標志著美國利用核能清潔制氫工業化應用的重要突破。10 月,美國能源部宣布將投資70 億美元,在本土建設七個區域清潔氫中心,核能制氫成為這一計劃的重要組成部分。

此次投運的核能制氫設施是美國能源部和聯合能源公司簽署的1450萬美元聯合開發合同的主要內容,旨在展示如何將核電廠用于低成本商業制氫,能源部為此撥款580萬美元。該設施由聯合能源公司開發,電功率為1.25兆瓦,每天可以生產氫氣560 千克。設施采用的質子膜交換電解槽由內爾氫能公司制造。能源部還在支持戴維斯-貝瑟(低溫電解制氫)和普雷里島核電廠(高溫電解制氫)建設核能制氫設施。聯合能源公司項目進展較快。該公司承諾到2025年投資9 億美元,用于擴大核能制氫規模,支持美國政府的區域清潔氫氣中心建設計劃。

近年來,受全球能源危機的影響和“雙碳”目標的要求,許多國家調整了能源政策,增加對核能發展的支持,核能清潔制氫也得到世界各國廣泛關注。美國、英國和歐盟都制定了氫能路線圖,明確核能制氫的重要地位。俄羅斯也將核能制氫作為其氫能路線圖的重點環節,日本持續推進高溫氣冷堆制氫的商業化。美國首座兆瓦級核能制氫設施的運行,為清潔核能與氫能的結合做出了示范,將進一步推動核能在構建清潔、低碳、安全、高效的能源體系中的廣泛應用。

3 美英澳公布“奧庫斯”核潛艇計劃

3 月13 日,美國、英國、澳大利亞聯合發布《“奧庫斯”(AUKUS)核潛艇路線報告》,基本明確了澳大利亞發展本土核潛艇的方案路線和時間節點;7 月1 日,澳大利亞國防部成立核潛艇局,全面推進“奧庫斯”核潛艇計劃的實施。

在核潛艇裝備建設上,澳大利亞將采取“先買再建”的方案構建一支攻擊型核潛艇艦隊。澳大利亞將從美國采購3~5艘“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇,首艇預計2035年前交付;在本土建造代號為SSN-AUKUS 核潛艇,首艇預計2045年前交付。SSN-AUKUS 基于英國下一代核潛艇設計,納入美國在推進裝置、垂直發射系統、武器裝備等方面先進技術,將與“弗吉尼亞”級潛艇具有高度通用性,并開發一種聯合作戰系統,最大程度地實現三國互操作性。在核動力裝置上,美英兩國將向澳大利亞SSN-AUKUS潛艇提供完整、焊封,且全壽期不需要換料的核動力裝置。此外,美國和英國核潛艇分別從2023年和2026年開始增加在澳大利亞海軍基地的訪問頻次并延長駐留時間,從2027年開始形成“輪流存在”狀態。澳大利亞還將投資至少10 億澳元發展核潛艇基礎設施,從而建立起“完全自主”的核潛艇運行、維護、管理的能力,為2035年前服役首艘本國核潛艇做好準備。

水下軍事對抗是未來大國軍事領域高端競爭的焦點之一。美英澳借助“奧庫斯”核潛艇計劃開展核潛艇裝備共用、技術互通、人員互駐、港口到訪等,三國核潛艇將具備高度互操作性,在印太地區加速形成一體化的水下高端作戰能力,在大國競爭水下軍事力量對抗、對陸地遠程打擊能力、情報偵查與監測等方面形成明顯優勢,將嚴重沖擊全球安全穩定態勢,加劇地區軍備競賽。

4 朝鮮全面加強核威懾力量建設

3月27日,朝鮮最高領導人金正恩對核武器工作進行了指導,并提出核武器未來發展方向,即“核武器研究所和原子能部門應該為切實貫徹黨中央要求‘幾何級數’般地增加國家核武器數量的構想,有遠見地擴大武器級核材料生產,加快生產強有力的核武器”。據此,朝鮮在2023年大幅提升了核武器裝備研發和試驗活動的力度和頻次。

3 月,朝鮮首次公開展示“火山”-31 戰術核彈頭;開展了“海嘯”無人潛航器(核魚雷)系統作戰演示試驗?!盎鹕健?31 可配裝KN-23、KN-23B、KN-24型陸基彈道導彈,“箭矢”-1、“箭矢”-2?;埠綄椀?,可實現朝鮮提出的“強化戰術核打擊效果和火力任務多元化”作戰目標;“海嘯”系統可隱秘潛航到作戰水域,通過水下核爆打擊敵方艦船編隊,或破壞重要軍用港口,是朝鮮實施核打擊的新手段。4 月、7 月和12月,朝鮮連續三次成功試射“火星”-18洲際彈道導彈。該彈是朝鮮首款三級固體燃料洲際彈道導彈,可運載多枚核彈頭,公路機動發射,射程至少1.2萬千米,將成為朝鮮遠程戰略核打擊的主力裝備。9月,朝鮮進行了“英雄金建玉”號常規潛艇的下水海試,該艇可攜帶10枚核導彈,是朝鮮?;送亓α康闹匾M成。11 月,朝鮮成功發射“萬里鏡”-1號軍事偵查衛星,可為其核打擊任務提供關鍵的目標情報數據支撐。

朝鮮加強核威懾力量建設,旨在應對美韓對其國家安全構成的威脅。美韓兩國于4 月聯合發表《華盛頓宣言》,加大在韓聯合軍演頻次和強度,并多次派遣彈道導彈核潛艇與遠程轟炸機等戰略裝備,不斷激化朝鮮半島緊張局勢。作為回應,朝鮮高調展示戰術核武器,以及頻繁試射導彈、試驗新型裝備,意圖向美韓等敵方勢力表明其核武器小型化技術與運載打擊能力取得重大進展,震懾敵方的軍事冒險行為。

5 西方五國加強核燃料供應鏈“去俄化”合作

4月16日,在七國集團(G7)部長會議期間,美國、法國、英國、加拿大和日本等五國(簡稱“西方五國”)發布聯合聲明,明確將加強核燃料供應鏈合作,提高核燃料自主供應鏈韌性,減少西方國家對俄羅斯核工業的依賴。西方五國在國際核燃料市場、產能、技術、資金中占據重要地位,隨著合作深化,將進一步控制全球核燃料市場,甚至可能形成壟斷地位。

西方五國將成立核燃料產業聯盟,主要開展兩方面工作。一是整合并加強五國核工業相關的資源和能力,確保自身能源安全。五國將合作加強核燃料供應鏈的深度和韌性,為在運核電機組提供穩定的核燃料供應,確保未來先進核反應堆燃料供應安全。二是加強五國核燃料供應鏈的對外出口與合作,削弱俄羅斯在國際核燃料供應市場的控制力。五國將利用相關資源和能力,為第三方核電國家提供俄羅斯相關產品的替代選項,減少其對俄羅斯的依賴。據此,西方五國于12 月5 日在第28 屆聯合國氣候變化大會上宣布,未來三年將投資至少42 億美元,用于強化鈾濃縮和鈾轉化產能建設,加速構建“去俄化”的核燃料供應鏈。

西方五國加強核燃料供應鏈合作,將加快國際核燃料市場的深刻變革。首先,五國將整合核燃料行業的市場、產能、技術、資金,在生產制造、研發創新等方面形成綜合競爭優勢。在巨大的競爭優勢下,五國可進一步控制國際核燃料市場的定價權、議價權,形成行業壟斷地位,維護西方在核能領域的霸權地位。其次,五國核燃料產業聯盟將與其他核能產業聯盟配套,從堆型燃料設計上對核燃料供應鏈進行控制,形成對其他國家核能供應商的貿易壁壘,進一步增大其他國家通過核燃料供應進入該聯盟相關國家市場的難度。

6 白俄羅斯恢復部署戰術核武器

5 月25 日,白俄羅斯與俄羅斯簽署協議,正式確定在白俄羅斯領土上部署戰術核武器。白俄羅斯總統盧卡申科稱,愿意加入俄白聯盟的國家將獲得核武器。俄國防部部長邵伊古表示,俄白兩國共同的西部邊界正面臨急劇升級的威脅,在白俄羅斯重新部署戰術核武器旨在對美國及北約國家采取反制措施。

蘇聯解體后,白俄羅斯向俄羅斯移交了全部核武器。此次恢復部署的戰術核武器主要由陸基“伊斯坎德爾”-M 戰術彈道導彈系統和蘇-25 戰機攜帶和投射。4 月,俄羅斯向白俄羅斯轉移了未知數量的“伊斯坎德爾”-M 導彈系統,并培訓白俄羅斯作戰人員,包括準備、啟動導彈系統和發射導彈的操作,以及戰術核彈頭的使用和維護方法。4月底,裝備“伊斯坎德爾”-M導彈系統的白俄羅斯導彈營在常駐部署地點(格里茲洛夫附近)進行了作戰訓練。7月,白俄羅斯為戰術核武器建設了一座特殊地下貯存設施。12月,白俄羅斯宣稱蘇-25戰機已經完成改裝升級,可以運載投擲俄羅斯戰術核彈。俄白戰術核武器運用機制與北約“核共享”類似,由俄羅斯控制核武器使用權,白俄羅斯負責實施具體核作戰任務。

2023年,芬蘭加入北約,美國加速在北約部署B61-12 核航彈和F-35A 戰機,俄白兩國面臨的常規軍事壓力和核威脅日益加劇。白俄羅斯恢復部署核武器,意在對沖北約的東擴戰略壓力和常規軍力優勢,尤其是震懾波蘭等東歐國家的反俄軍事行為。

7 俄羅斯成功試射“海燕”核動力巡航導彈

10月5日,俄羅斯總統普京表示,俄已成功進行“海燕”核動力巡航導彈最后一次研制飛行試驗,導彈研制工作接近完成,后續將致力于該型裝備生產?!昂Q唷睘槎砹_斯提供了一種利用高機動性保持戰略威懾的打擊手段,備受國際關注。

根據西方媒體消息,“海燕”導彈長約9 米,直徑約1米,可攜帶1枚25萬~45萬噸梯恩梯當量的核彈頭,毀傷威力巨大;采用陸基固定或機動平臺發射,升空后依靠核動力推進,航程“近乎無限”,可在航程中更改作戰任務和飛行路線,對全球范圍內的重要目標靈活實施核打擊;飛行速度快,達到800~850 千米/小時,并可在50~100米超低空飛行,能利用地形地物有效規避美全球反導系統?!昂Q唷庇?003年開始研發,至少已完成16次試驗,計劃2025年部署。

近年來,美國不斷推進北約東擴,擠壓俄羅斯戰略空間,削弱俄羅斯發展潛力。俄羅斯愈加重視“三位一體”戰略核力量建設發展,近年來優先重點研制裝備能夠突破美全球反導系統的“海燕”核動力巡航導彈、“先鋒”高超聲速武器、“薩爾馬特”重型洲際彈道導彈、“波塞冬”核動力無人潛航器等新型顛覆性戰略武器裝備,以形成“非對稱”戰略優勢,維持其大國地位和與美國之間的戰略平衡。

8 美國宣布研制新型B61-13核航彈

10 月27 日,美國國防部宣布將與能源部國家核軍工管理局共同研發部署新型B61-13核航彈,以應對不斷變化的國家安全環境和日益增多的潛在威脅。該彈兼具大當量和高精度雙重優勢,服役后可大幅增強美空軍戰略核威懾與打擊能力,嚴重破壞全球戰略環境的安全和穩定。

該彈在B61-7 核戰斗部的基礎上,整合了B61-12 的非核部件和制導尾翼組件,爆炸威力最高可達36 萬噸梯恩梯當量,相當于B61-12 的七倍多,對地最大破壞深度預計約75米(硬土),可更有效、可靠地打擊對手加深加固的地下軍事目標;打擊精度約30米,遠優于傳統非制導型核航彈(精度110~170 米),可大幅提高核爆彈坑覆蓋地下目標的概率。2023 年12 月,B61-13項目獲得美國國會的授權和撥款。據西方媒體預測,B61-13可能將沿用B61-12的組裝生產線,在2026 年前后開始生產和部署約50 枚(B61-12產量將減至約430 枚),未來還可能取代美空軍現役B83-1核航彈。

B61 系列核航彈是美國空軍核武庫中服役時間最長(迄今已達50 多年)的核武器,正在進行全面現代化改造和升級。B61-13作為B61-12的“威力加強版”,可彌補其對地下加固目標毀傷能力的不足,結合B-21 隱身轟炸機的強穿透性,將進一步強化美軍戰略核威懾與打擊能力。此外,美國研制和部署新型核武器,持續提升核武器的國防作用,將進一步打破全球核均衡態勢,增加核軍備競賽風險。

9 日本正式運行全球最大的托卡馬克聚變裝置

12 月1 日,日本和歐盟共同建設的JT-60SA磁約束核聚變實驗裝置正式投運,成為全球最大的在運托卡馬克裝置。歐盟能源委員會表示,JT-60SA 是“世界上最先進的托卡馬克”,它的啟動運行是“人類可控核聚變歷史上一個里程碑”。

JT-60SA 位于日本那珂市,高15.5 米,可容納135 立方米的等離子體,總成本估計5.6 億歐元,是目前全球已建成、規模最大的核聚變實驗裝置。JT-60SA 于2013 年開始建造,2020 年完成主體裝置建造,2021 年完成縱場磁體測試,2023 年10 月試運行并首次產生等離子體。JT-60SA 是采用磁約束技術路線的托卡馬克裝置,采用氫同位素進行等離子體控制實驗,目標是2025 年前產生2 億攝氏度等離子體,并利用由28 個超導線圈產生的強磁場控制約100 秒,為在建的國際熱核聚變實驗堆(ITER)提供運行經驗和參數。

除了JT-60SA投入運行之外,2023年全球受控核聚變研究還取得多項重大進展,例如,美國國家點火裝置連續3 次復現聚變點火試驗的凈能量增益,并持續提升增益比率;EAST 托卡馬克裝置高約束穩態等離子體運行時間再創新高。受益于科學、技術和工程能力的長期積累和持續進步,JT-60SA實驗裝置等受控核聚變研究持續取得突破,正刺激全球掀起新一輪聚變研發熱潮,美國、英國、日本、韓國等多國政府,以及全球核聚變企業紛紛提出建造實驗堆和示范堆的規劃計劃,將加速聚變產業發展和受控核聚變商業化進程。

10 美法英等20余國聯合發布《三倍核能宣言》

12 月2 日,美國、法國、英國、瑞典、韓國、阿聯酋等22 個國家在第28 屆聯合國氣候變化大會上聯合發布《三倍核能宣言》,指出核能對于實現2050 年全球溫室氣體凈零排放和《巴黎協定》1.5攝氏度溫升目標具有重要作用,呼吁各國推動核能發展,目標是推動2050 年全球核能裝機容量增至2020年的三倍(約11.79億千瓦)。

在宣言中,聯名國家承諾采取十一項行動:一是共同努力,推動2050年前全球核能容量增至三倍,各國根據國情可增減目標值;二是確保核電廠持續安全運行,以及乏燃料得到負責任的長期管理;三是調動核能投資,包括采用新型融資機制;四是呼吁世界銀行、國際金融機構和區域發展銀行將核能納入能源貸款政策;五是支持反應堆開發和建設,以及核能多元化應用;六是認識到促進有彈性的供應鏈(包括燃料供應鏈)建設對于保障核能發展的重要性;七是認識到現有核電廠延壽的重要性;八是支持接受國際監督的國家發展核能;九是歡迎并鼓勵私營部門、非政府組織、開發銀行和金融機構做出補充承諾;十是每年在締約方大會期間審查上述承諾的履行情況;十一是呼吁其他國家加入這一宣言。

宣言由美國、法國、英國、瑞典、韓國、阿聯酋(大會主辦國)6 個核電國共同發起,包括日本、加拿大、保加利亞、捷克、芬蘭、匈牙利、荷蘭、羅馬尼亞、斯洛伐克、斯洛文尼亞、烏克蘭等另外11個核電國,以及波蘭、摩爾多瓦、蒙古、加納和摩洛哥5個無核電國。大會期間,亞美尼亞(核電國)和克羅地亞(無核電國)簽署宣言,使聯名國家增至24個。

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