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核能发展中颠覆性创新的启示

已有 1318 次阅读 2019-3-5 20:41 |系统分类:科研笔记

 

(一)核电起源

核电的利用是人类能源发展史上的颠覆性技术,从19世纪末原子结构研究开始到第一座核电站诞生,经历了50多年的研究和积累,其中代表性的里程碑有:

119世纪末,英国科学家汤姆逊发现电子;

21905年,德国科学家爱因斯坦提出质能方程E=mc²

31932年,英国科学家查德威克发现中子;

41938年,德国科学家奥托哈恩发现铀核的中子诱发裂变;

51942年,美国芝加哥大学启动世界第一个核反应堆;

61954年,前苏联建成世界第一个核电站,核电正式诞生;

(二)核电发展

自核电诞生后,从原理上来说,其研究和发展经历3个主要阶段:热中子反应堆     快中子反应堆     聚变反应堆。从新原理走向商用核电要经历实验堆(或原型堆)     示范电站     商用电站三个阶段。

目前世界上运行的商业核电站全是热中子反应堆,包括我国的三代核电华龙一号。目前世界上运行的快中子反应堆均属于实验堆(原型堆)或示范堆,唯一的商业快堆核电站(法国超凤凰快堆核电站)于1998年关闭;中国实验快堆是我国目前唯一建成的快中子反应堆,1995年工程立项,2016年通过国防科工局竣工验收[1]福建霞浦中国示范快堆电站计划于2023年建成[2]。世界上首个聚变实验堆尚处于建造阶段,国际热核聚变实验堆(ITER)计划于1988年启动,2007年开始建造,原预算约50亿欧元,计划建造期10年,我国2006年签约加入,投入超过100亿[3];而到2011年,预算测算已经涨至约160亿欧元,延迟将超过10[4],针对核聚变研究,学术界有“核聚变能源应用距离成功永远有25年”的说法[3]

(三)核电发展中颠覆性创新的启示

从核电起源和发展可以看出:

1)有的颠覆性创新是难以预见的(尤其是基础研究方面),而有的颠覆性创新是能够预见的;

2)有的颠覆性创新是需要长期的研究积累和技术发展;

3)有的颠覆性创新虽能预见,但实现却十分困难,甚至几十年都无法达到预期目标;

4)基础研究方面的颠覆性创新成果共享程度很高;

5)颠覆性创新往往需要积累,一旦突破影响巨大,关键是能否突破。



[1]中国原子能科学研究院网站(http://www.ciae.ac.cn)、中国实验快堆项目通过现场竣工验收、原子能院 赵德斌、发表时间:2016-10-28

[2]中国核工业集团公司网站(http://www.cnnc.com.cn)、中国示范快堆工程土建开工、李桃 连敏、发表时间:2017-12-29

[3]澎湃网(https://www.thepaper.cn)、中国为何投超百亿参加国际热核聚变实验堆?听听操盘人怎么说、澎湃网记者 杨漾、发表时间:2017-5-12




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