第二章 中俄核能合作之歷程
第三節 快中子反應爐之合作
中俄在 2010 年開始了快中子反應爐的合作。此反應爐是指沒有 中子慢化劑的核裂變反應。這種反應爐比一般核電站所用的核反應爐 效率高得多，且排放的放射性污染物少。快中子反應爐受到了越來越 多國家的關注。俄羅斯在這方面的技術可謂世界領先。
一、 未來核能產業的雛形
1980 年建於俄羅斯別洛亞爾斯克的 2 號核電站，是世界上首個 快中子反應爐發電機組。40世界上還有很多國家都在開展此方面的研 究，比如美國、法國、日本、德國、印度等。
在自然界鈾的天然混合物中，能參與目前大多數以水做為慢化劑 的核電站反應的鈾—235 約佔 0.7％，不參與反應，最後被當做核廢 料的鈾—238 約佔 99.3％。在核燃料中鈾—235 約佔 5％，其餘的鈾
—238 約佔 95％。但是在中子反應爐中鈾—238 經過一系列反應會變 成鈈—239，而鈈—239 恰巧也是可以用於快中子反應爐的燃料，41所 以核電站的反應效率被大大提高了。
核電站所產生的核廢料處理是困擾當今社會的一個難題。以往的 核電站所產生的核廢料具有放射性，存放於密閉罐中，然後陸地填埋 或者沉入 4000 米以下的海底進行處置。
40 <三大專案為中俄核能合作打頭陣 核電站技術先進>，《新華網》，2014 年 9 月 1 日，
<http://news.xinhuanet.com/world/2014-09/01/c_126942590.htm>。
41 Акатов А.А.，Коряковский Ю.С.，“Будущее ядерной энергетики—Реакторы на быстрых нейтронах”，
Информационные центры по атомной энергии，Стр.5.（Москва 2012 ББК31.4）
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快中子反應爐有效的解決了乏燃料處理這一問題。鈈—239 釋放 出能量後，從乏燃料中提取大量的鈾—238 再參與一系列反應，仍然 可以變成鈈—239，然後再次參與核反應。這樣所產生的核廢料就減 少了很多。這一方式也被稱為「封閉式核燃料循環」。
圖 2—4 快中子反應爐乏燃料處理示意圖
資料來源：Акатов А.А.，Коряковский Ю.С.，“Будущее ядерной энергетики—Реакторы на быстрых нейтронах”，Информационные центры по атомной энергии，Стр.11.（Москва 2012 ББК 31.4）
（查閱時間：2017 年 3 月 16 日）
當今社會能源問題已越來越凸顯，發展安全的核能可以有效地解 決這一問題。目前不管哪種類型的核電站都需要鈾的同位素作為燃料。
2015 年哈薩克開採了世界上 39％的鈾礦，加拿大開採了 29％，澳大 利亞開採了 9％。42
2010 年 8 月 30 日，中俄雙方在北京召開中俄總理會晤委員會核 問題分委會第十四次會議。會後，俄羅斯國家原子能集團公司總經理
42 “World Uranium Mining Production”，July 2016，<http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear- fuel-cycle/mining-of-uranium/world-uranium-mining-production.aspx>.
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基裡延科（
С. Кириенко
）對媒體透露，中國對鈾開採領域的合作很 感興趣，俄方向中國夥伴提供了 3 處開採地，俄羅斯境內的這 3 個鈾 礦都是準備與中方合作開採的，已經向中方轉交了相關材料，中俄合 作將採取在俄境內創辦合資公司的辦法進行。43俄羅斯的鈾儲藏量與年產量一直居於世界前列。原本中國在國際 上被認定為是貧鈾國，但在 2012 年中國在內蒙古大直發現了目前國 內最大的鈾礦，打破了無世界級鈾礦的局面。在此之前中國主要是從 哈薩克、烏茲別克、納米比亞、加拿大、澳大利亞等國進口鈾礦。44如 表 2—3 所示，自 2012 年以後中國的鈾礦產量相較之前有了大幅度的 提高。
表 2—3 2007—2015 年世界鈾礦產量（噸）
資料來源：“World Uranium Mining Production”，July 2016，<http://www.
world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/mining-of-uranium/
world-uranium-mining-production.aspx>.（查閱時間：2017 年 1 月 9 日）
二、 中俄「快爐」試驗田
1987 年中國成立了快中子爐專題辦公室。1992 年中國與俄羅斯 機械設計製造實驗局（ОКБМ，位於下諾夫哥羅德），聖彼得堡原子
43“Russia invites China to join exploitation of Russian uranium deposits”，Augest 30，2010，
<http://www.wise-uranium.org/upru.html#RUGEN >.
44“Китай обнаружил месторождение урана мирового значения”，7 ноября，2012，
<http://www.atomic-energy.ru/news/2012/11/07/37074>.
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能設計學院（СПбАЭП，位於聖彼得堡），物理動力工程研究所（ФЭИ，
位於奧布寧斯克）完成概念設計，實驗「快爐」稱之為 CEFR。
1995 年至 1998 年，中俄合作開發 CEFR 核電廠的技術項目。起 初中國提出的要求對於俄羅斯的核工業來說是有難度的，比如防輻射 安全規定、放射性排放、應急處理都比俄羅斯的標準高。在此期間，
中俄進行了一系列的核技術方面的磋商。
1995 年 3 月，俄羅斯原子能公司與中國核工業公司簽署了在中 國建設快中子反應爐的協議。快中子反應爐的設備和燃料都由俄羅斯 的企業提供。
表 2—4 CEFR 反應爐俄羅斯設備實驗測試
設備委任 測試地
水壓核心組件 ОКБМ
抗彎抑制器的佈局 ОКБМ
震動核心組件的佈局 ОКБМ
芯組件的穩定性和拉伸佈局 ОКБМ
抑制器的抗衝擊性 ОКБМ
底座主循環泵初級和次級電路的 全面檢查
ОКБМ
測試主泵上部組件油封 ОКБМ
主泵試運行 ОКБМ
主泵流量計傳感器電路溢出流 ОКБМ 執行器、控制保護系統尺寸測試 ОКБМ
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2014，<http://www.atomic-energy.ru/technology/53288>.（查閱時間：2017 年 3 月 18 日）
2000 年 7 月 18 日，中國國家主席江澤民與俄羅斯總統普京在北 京簽署了《中俄兩國政府關於在中國建造和運行快中子實驗堆的合作
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協定》。45協定分為 10 章，主要闡明：此項目完全用於民用，由俄羅 斯核電部和中國國防科學委員會主管。俄羅斯負責設備和燃料的提供，
在中國的安裝與調試，及中方人員在俄核反應爐研究所培訓等工作。
如遇分歧，締約雙方將本著平等互利的原則友好的解決。對於技術內 容，雙方應予以保密。46
圖 2—5 中俄兩國簽署快中子反應爐合作協定
資料來源：“Пуск реактора CEFR – результат многолетнего Сотрудничества с КНР”，26 ноября，2014，<http://www.
atomic-energy.ru/technology/53288>.（查閱時間：2016 年 11 月 28 日）
2002 年 8 月，主廠房封頂。2005 年 8 月 11 日，開始吊入大型設 備安裝。2010 年 7 月 21 日，位於北京房山區的中國原子能科學研究 院的實驗「快爐」於 9 時 50 分首次達到臨界，標誌中國成為世界上少 數掌握「快爐」技術的國家。47在 2014 年 12 月 18 日 17 時，中國實現
45 <江澤民主席與普京總統舉行會談>，《人民網》，2000 年 7 月 18 日，
<http://www.people.com.cn/BIG5/channel1/10/20000719/150442.html>。
46“СОГЛАШЕНИЕ МЕЖДУ ПРАВИТЕЛЬСТВОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И ПРАВИТЕЛЬСТВОМ КИТАЙСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИО СОТРУДНИЧЕСТВЕ В СООРУЖЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ В КИТАЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕАКТОРА НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ”，18 июля，2000，
<http://businesspravo.ru/Docum/DocumShow_DocumID_16967.html>.
47“Пуск реактора CEFR – результат многолетнего сотрудничества с КНР”，26 ноября，2014，
<http://www.atomic-energy.ru/technology/53288>.
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滿功率穩定運行 72 小時。主要工藝參數和安全性能指標達到設計要 求。這標誌著中國全面掌握了「快爐」的設計、建造、調試、運行的 核心技術。48
圖 2—6 中國第一座快中子反應爐
資料來源：“Первый в Китае реактор на быстрых нейтронах（CEFR）
включен в сеть”，21 июля，2011，<http://www.atomic-energy.ru/
news/2011/07/21/24525>.（查閱時間：2016 年 12 月 23 日）
2011 年 6 月，中國核工業集團副總裁孫長利說，「中國在快中子 反應爐的研究上要分三個階段：第一個階段是實驗快爐；第二個階段 是示範快爐；第三個階段是商用快爐。第一階段我們與俄羅斯進行合 作，已經完成。第二階段我們正在與俄羅斯的同事商討。我們認為在 這一階段的合作我們一定也會成功」。49
目前中俄在快中子反應爐方面的合作已經進行到了第二階段，即 示範「快爐」。2009 年 10 月，中國原子能研究院與中國原子能工業
48“Обзор ядерных технологий – 2016”，IAEA Генеральная конференция GC(60)/INF/2，Стр.28，13 июля，
2016.
49“КНР подключит к энергосети первый исследовательский реактор на быстрых нейтронах в 2011 г”，
7 июня，2011，<http://www.atominfo.ru/news7/g0096.htm>.
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公司同俄羅斯核動力出口公司簽訂備忘錄。備忘錄擬定俄方為中國建 造兩個功率各為 800MW 的快中子反應爐電廠進行設計工作。該反應 爐建於福建省三明市。2010 年中核集團福建三明核電有限公司已於 俄羅斯商定合同。50第一臺機組已於 2013 年啟動，第二臺機組於次年 啟動。中國計劃建造 4 臺，但另兩臺還沒有啟動。51
2016 年 2 月 6 日，俄羅斯向中國原子能科學研究院院長萬鋼頒 發了「核領域國際合作」榮譽獎章。該獎章是俄羅斯為表彰在核領域 國際合作方面做出傑出貢獻的人員設立的。此前，中核集團公司董事 長孫勤、原核工業部副部長陳肇博等人獲得過該項殊榮。俄羅斯高度 評價了中俄兩國在核領域的合作，對萬鋼在中俄「快爐」領域合作中 做出的重要貢獻表示感謝。52
50 王威，「中國示範堆項目介紹」，核安全，第 2 期（2011），頁 77—78。
51“Китай: три интриги”，27 Августа，2011，< http://www.atominfo.ru/news7/g0913.htm>.
52 <原子能院院長萬鋼獲俄羅斯核領域國際合作獎章>，《中華人民共和國國家原子能機構網》，2016 年 2 月 14 日，<http://www.caea.gov.cn/n6442220/c6489072/content.html>。
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