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文档简介
2025年核技术评论总干事的报告•《2025年核技术评论》涵盖以下选定领域:核电、核燃料循环、退役、环境治理和放射性废物管理、聚变研究和技术发展促进未来能源生产、研究堆、粒子加速器和核仪器仪表、原子数据和核数据、人工智能应用于核电和核燃料循环、人体健•草案版本已通过GOV/2025/4号文件提交2025年3月理事会根据理事会的讨论结果以及所收到的成员国的意见编写。GC(69)/INF/9第1页2025年核技术评论 3 3 20 22 23 25 27 28 28 C.2.环境治理和天然存在的放射性物质 D.聚变研究和技术发展促进未来能源生产 40 44F.粒子加速器和核仪器仪表 48 48 H.人工智能应用于核电和核燃料循环 GC(69)/INF/9第2页 J.1.通过创新型兽药放射性标记加 K.放射性同位素和辐射技术 M.1.评价海洋酸化对海产品的影响:全球 M.2.利用非传统同位素系统增进对海洋污染的认识 表A-1.全世界的在运和在建核动力堆a 表E-1.世界各地研究堆的常见应用 GC(69)/INF/9第3页2025年核技术评论总干事的报告总干事的前言原子能机构的法定目标“加速和扩大原子能对全世界和平、健康及繁荣的贡献”从未像今天这样贴切。无论是供应家庭照明和取暖,还是用于癌症的筛查与及时治疗,抑或是提供能够抵御气候变化的作物,甚至是提供清洁饮水,核电和核技术在应列入了加快核电部署的呼吁,而且有22个国家(随后为25个)呼吁到2050年将核电容量增加两倍。这一势头在本年度得以延续。2在布鲁塞尔共同主办了首届核能峰会,吸引袖和其他利益相关方参与。9月,原子能机构发布了到2050年的最新核电容量预测,通过有利的政策框架、更多的融资渠道和小型模块堆的商业化,仍有望实现。小型模长级宣言”所反映的那样。在同样于巴西举行的第十五届清洁能源部长级会议上,原子能机构发布了其旗舰出版物《2024年气候变化与核电:低碳转型中的核能融资》。最后,在“气候公约”缔约方大会第29届会议上,原子能机构及其合作伙伴和若干成员国强调了加快部署核电厂(包括小型模块堆)的重要性,认为这是实现将全球变暖的温升控制在1.5摄氏度以内这一目标的关2050年将核电容量增加两倍的呼吁。为核技术部署提供资金将是确保核电在促进能源系统脱碳方面充分发挥作用的关键。原子能机构的分析清楚地表明,尽管各国政府必须继续发挥重要作用,但私营部门和多边开发银行在这方面也将至关重要。9月,在“纽约气候周”期间,14家大型商业银行和金融机构承诺提供资金,以支持到2050年将核电容量增加两倍,这证明核能正逐渐成为一种可投资的资产。原子能机构已启动与世界银行、欧洲复兴开发银行GC(69)/INF/9第4页核技术为应对全球重大挑战提供了解决方案。在癌症治疗领域,原子能机构牵头发起了柳叶刀肿瘤学放射治疗和诊疗委员会等倡议,以评定需求并为决策者提供在粮食安全方面,我们提供易于部署的技术,用于检测和追踪粮食供应链中的污染物、验证食品真实性以及诊断影响作物或牲畜的疾病,从而增强成员国可持续保护生计的能力。从利用电离辐射制造生物塑料和生态友好型材料,到应用无损检测,原子能机构的工作推进了环境友好型解决方案的发展。无损检测在增材制造领域的应用也日益广泛。我们支持监测地下水资源和防止污染的工作,这在人们面临流离失所时海洋保护是另一个优先事项,我们的摩纳哥实验室为成员国提供保护海洋生态系“人畜共患疾病综合行动”体现了核科学技术几十年来,核科学、技术和应用一直是帮助各国满足发展需求的重要工具,当然GC(69)/INF/9第5页2025年核技术评论总干事的报告1.原子能机构连续第四年上调了其对未来几十年核电装机容量的年度预测,反映了 能峰会的背景。在对全球核能发电容量的新展望中,原子能机构将其对2050年的高值预测提高到950吉瓦(电),是现有装机容量的2.5倍,其中小型模块堆将占大约四分之一。在低值预测中,核电装机容量到2050年将增加到514吉瓦(电),在当前装机容量基础上又增加了40%。2.截至2024年12月底,全球在运核座反应堆提供。然后,2024年期间也有23座获得运行许可证、总容量为19.7(电)的反应堆停运。同时,总容量为6.8在五个不同的成员国并入电网。2024年12月底,15个国家共有64.5吉瓦(电)总容量的62座反应堆正在建设中。占总装机容量大约66%(263.3吉瓦(电的296座在运反应堆已运行超过30年。其中,约占总装机容量34%(135.5吉瓦(电的166座反应堆已运行超过40年。老化的堆群突出了对新的或提高出力的在运核电容量的需求,以抵消已规划的退休,并继续为可持续性、全球能源安全和实现气候变3.目前,37个国家处于启动或实施国家核电计划的各个阶段,要么正在开展预可行性研究、发展基础结构,要么已经在建造其首座核电厂。其中23个国家处于决策阶4.水冷堆仍然是全世界核电厂采用的主流技术。目前的趋势是加强水冷堆安全性能,包括采用更多无源冷却系统和经改进的燃料设计。全世界都在继续考虑将小型模块堆用于一系列应用。目前小型模块堆发展的趋势侧重于提高其经济性、安全性能和可扩展性。人们对海洋应用的小型模块堆也越来越感兴趣,包括移动式海上浮动动力GC(69)/INF/9第6页电力应用,如工业过程供热、地区供热和海水淡化。一些小型模块堆的设计(包括一6.在快堆技术发展方面,当前的重点在于通过集成被动停堆系统来改进安全措施,以及在于进一步探索不同类型的冷却剂,特别是在革新型反应堆设计方面。此外,还十分重视改进快堆的经济性,包括通过降低建造费用和加强快堆与封闭式燃料循环技7.核工业越来越多地应用机器学习和人工智能技术以提高质量和实绩。这些应用可提高安全性、运行效率和成本效益,同时也会促进先进核技术的发展。基于人工智能的系统的引入伴随着其他趋势,如数字化程度提高以及核电厂采用机器人和无人机系统。然而,需要一种合适的方法来证明人工智能的实施不会损害核电厂的整体安全性。人工智能还可用于优化堆芯设计和燃料装料模式。还值得注意的是,正迅速扩大利用核能为数据中心供电,以满足人工智能的计算需求,从而应对这些领域前所未有8.在聚变能领域,世界各国政府日益认识到这一技术的潜力,正在加大研发投资力度,以推动科技进步。各国正在起草国家战略,包括制定初步监管框架和加强与供应链的接触,同时,还拨出大量资金,支持公共和私营部门的各项举措。聚变能产业现已吸引了超过80亿美元的投资(2023年为62.1亿美元)。监管机构和立法机关正在越9.经济合作与发展组织核能机构(经合组织核能机构)和原子能机构联合出版的国家已规划和预期的矿山可能会促使全球名义总产能达每年80494吨铀。因此,要保证铀供应,很可能需要让闲置矿山重新投入运营,落实已规划和预期的矿山项目,考虑到新矿床的发现则需要维持目前有利的市场条件。事实上,2024年1月,铀现货价),中以来,价格一直在80美元/磅八氧化三铀(208美元/千克铀)和三铀(221美元/千克铀)之间波动。这与2016-2021年相对平稳的约20-30美元/磅八氧化三铀(52-78美元/千克铀)的市场价格相比显著增长,可能会推动对进一步10.未来十年,由于已有核电和启动核电国家的建造计划预计会有大幅增加,核燃料生产将面临日益增长的需求。用于小型模块堆和其他先进堆之类的新燃料类型的开发将推动该行业的投资。考虑中的许多先进技术燃料/耐事故燃料和革新型燃料设计往往GC(69)/INF/9第7页金属。对于那些制定了核计划并奉行开式循环战略的国家而言,面临的主要挑战仍然是对更多的乏核燃料贮存容量的需求以及处置前贮存期的不断延长。对于奉行闭式循环战略的国家而言,面临的主要挑战是后处理能力有限和在轻水堆中实施工业规模的12.越来越多的核电厂和研究堆正在进行拆除,出现了永久关闭后不久即早早拆除的完全退役。核电厂退役领域的最新动态是专业联合体的兴起,这些联合体将多家公司13.放射性污染场址环境治理方面新出现的趋势表明,应用循环经济原则来减少治理产生的废物和提高资源效率等可持续实践得到优先考虑。遥感、机器学习和机器人学等技术发挥着重要作用,能够实现更准确的场址和废物表征、加强监测和进行更安全14.2024年全年,全世界继续在放射性废物管理方面取得重大进展,在处置计划和应用处置前技术方面进展显著。这些努力强调了对优先考虑安全和环境保护的长期废物堆的正式计划。全球对核电日益增长的兴趣导致对利用研究堆基础设施进行材料和部件测试、研发以及核教育和培训的需求增加。全世界对研究堆应用的需求也在增长。离子束加速器在与癌症治疗、电子设备硬化、混合辐射环境中的剂量测定、旨在减轻辐射照射的屏蔽、增进对空间辐射生物学效应的了解以及空间探索有关的研发中继续发挥着关键作用。此外,中子和γ射线探测器技术方面的最新进展是开发出了紧凑、万。尽管近一半的癌症患者在某个阶段需要放射治疗,但获得这种拯救生命的治疗的机会有限。为了解决这个问题,原子能机构牵头成立了柳叶刀肿瘤学放射治疗和诊疗17.原子能机构还在进行空间分割放射治疗研究,这是一种通过在肿瘤体积中输送不均匀的辐射剂量来治疗大体积抗辐射肿瘤的创新技术。这种方法允许安全的剂量递18.保护消费者免受兽药和杀虫剂等潜在有害农用化学品的危害以及促进公平的全球贸易需要统一标准,如食品法典最高残留限量。制定这些标准需要关于这些化学物质在可食用动物体内如何被吸收、分布、代谢和排泄的数据。这些信息可用于确定从最GC(69)/INF/9第8页19.回旋加速器不仅用于生产诊断和放射治疗的放射性同位素,还可支持旨在加强国20.原子能机构使用元素分析仪并结合同位素比质谱测定法开发了一系列创新方法中的第一种,提供一种更快、更方便的检验食品真实性的方法。这对具有地理标识而常21.对植物病原体的早期检测对于遏制病害传播和最大限度地减少作物损害至关重要。而为了有效预防和控制,则必须进行早期诊断,以减轻进一步传播和影响。原子反式报告系统,开创了适合目的的先进诊断分析方法。这些灵敏度高的分析方法适用于即时诊断应用,可支持在主要出入境口岸进行早期干预,同时可提供可持续和具有成本效益的管理。这项技术快速、可靠、具有资源效率、不需要复杂的实验室装置,22.电离辐射可以改变材料的物理、化学和生物特性,使其成为工业、医学和科学研究领域的重要工具。成员国的辐照设施在支持“核技术用于控制塑料污染”和“原子用于粮食”等原子能机构倡议方面发挥着重要作用。原子能机构正在通过一项战略方案弥合电子束技术知识和监管框架方面的差距,旨在为成员国提供具有成本效益和可23.无损检测对于在不造成损坏的情况下检查和评价增材制造零件至关重要。与需要切割或破坏零件以分析其特性的破坏性检测不同,X射线/检测和基于激光的方法等无损检测技术可评定零件是否存在空隙、裂缝和未熔合等缺24.放射性配体治疗是一种高度有效的癌症治疗方法,特别是在传统治疗效果不佳的情况下,例如在疾病晚期或转移期。专门从事放射性核素生产、放射化学、放射性标记和螯合剂开发领域工作的研究人员之间的持续合作以及临床前和临床评价对于推进用于基于俄歇电子的放射性配体治疗的临床相关放射性药物至关重要。原子能机构在推动这些工作方面发挥着关键作用,为旨在推进下一代放射性配体治疗的技术会议和25.由于人们日益关注化石燃料的枯竭和石油衍生塑料的环境影响,源自可再生生物来源(也被称为生物质)的材料引起了人们极大的兴趣。随着消费者的环保意识增强,对可持续产品的需求也不断增加。电离辐射在生产生物塑料中的使用越来越多,26.在缺水和快速补给系统污染的情况下,有效管理地下水需要创新方案来监测地表水和地下水系统之间的快速水转移。这种知识对于评定水源的安全性至关重要,特别GC(69)/INF/9第9页27.全球日益关注海洋酸化对具有重要社会经济价值的海产品的影响。海洋酸化已成为联合国“2030年可持续发展议程”的一个组成部分。原子能机构正致力于利用锌、铬、镍和铜等非传统同位素更好地了解海洋环境过程和污染。这些同位素在海洋研究中的作用日益突出,特别是在风险评定、污染监测和来源识别等领域。它们可帮助科GC(69)/INF/9第10页2025年核技术评论A.1.核电预测状况1.2023年在阿拉伯联合酋长国(阿联酋)迪拜举行的《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第28届会议(“气候公约”缔约方大会第28届会议)在许多方面都具有历史意义,会议达成了一项共识,即转型脱离化石燃料、到2030年使可再生能源容量增加两倍并使能源效率翻一番,以及加快部署包括核电在内的所有其他低碳技术。首次“全球盘点”明确提到这项共识,标志着核电首次被纳入“气候公约”缔约方大会的谈第29届会议(“气候公约”缔约方大会第29届会议)促进了这一势头。会议期间,原子能机构为确保核电和核技术继续处于清洁能源转型全球对话的最前沿而与“气候公约”缔约方大会第29届会议主席国和国际伙伴合作进行的参与影响深远,包括在“原子用于气候”展馆和许多其他展馆举办了40多场核活动。这种参与不断突出强调了核能在应对气候变化和促进清洁能源转型方面不可或缺的作用。图A.1.原子能机构总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西出席在阿塞拜疆巴库举行的GC(69)/INF/9第11页2.原子能机构连续第四年上调了其对未来几十年核电装机容量的年度预测,反映了原子能机构全球核能发电容量预测: 能峰会的背景。在对全球 核能发电容量的新展望 中,原子能机构将其对 2050年的高值预测提高到 950吉瓦,是现有装机容 测,就需要现有堆群大规 模长期运行,并在未来30 量。小型模块堆将占到那 原子能机构全球核能发电容量预测:与激励措施方面对所有低碳技术的平等竞争环境,以及加快小型模块堆的示范。在低趋势3.对清洁能源的需求持续增长。需要耗电的数据中心人工智能应用的加速发展更是助长了这一趋势。这种情况强化了人们对先进型和革新型反应堆技术作为清洁、可靠电力(包括小型模块堆及其应用)的兴趣。小型模块堆独一无二的特点使之不仅适用于热电联产和工业应用,也适用于替代类似规模的燃煤电厂,而且适合用于运输。这GC(69)/INF/9第12页些因素增强了小型模块堆的吸引力,根据原子能机构的高值预测,预计在新建4.核部门将继续应对一系列挑战,包括获得融资、降低成本、能力建设,以及在监管和行业层面加强协调和标准化,以提高竞争力并加快部署新的核电装机容量。为了支持成员国这方面的工作,2022年启动了“核协调统一和标准化倡议”,以小型模块堆技术为重点,促进安全可靠先进堆的全球部署,现已交付了预期成果,正在进入涵盖2025-2026年期间的第二阶段。5.同时,一些已经决定及早逐步淘汰核电的国家正在重新考虑这一方案,有时在大型行业行为体(如数据中心)的鼓励之下,参与到未规划的长期运行中。此外,2024A.2.在运核电厂状况6.截至2024年12月底,反应堆停运,包括在印度的总净容量为639兆瓦(电)的四座反应堆和在日本的总净7.据报告,2024年总产量为2全球在运核电容量为377吉瓦(电)来自:位于31个成员国的417座在运反应堆有美国,该国拥有全世界最大的堆群,其产量占报告的核电生产总量的30%(781.9太瓦时),其次是中国,其产量占16%(417.5太瓦时),全球在运核电容量为377吉瓦(电)来自:位于31个成员国的417座在运反应堆吉瓦(电)的四座压水堆和一座加压重水堆在五个不同的成员国并入电网。阿联酋完))GC(69)/INF/9第13页))建设中。值得注意的是,在这一全球核电扩容中,中截至2024年12月底,总容量为64.5吉瓦(电)的62座反应堆在建于15个国家埃及、巴基斯坦和俄罗斯联邦开始建造总容量为水堆。中国已开始建造总六台新反应堆机组。其中包括四座“华龙一号”(HPR1000)反应堆—宁德5号(1200兆瓦(电))、石岛湾1号(1134兆瓦(电))及漳州场址的3号和4号机组(电))和徐大堡2号(1000兆瓦(电))。在埃及,1100兆瓦(电)的埃尔达巴4号开始建造1117兆瓦(电)恰什玛核电厂5号机组,这是一台与中国核工业集团公司合作开发的“华龙一号”机组。同时,俄罗斯联邦于2024年3月14日开始建造列宁格勒二期3号机组(VVER,115兆瓦(电目标是在203))年。老化的堆群突出了对新的或提高出力的在运核电容量的需求,以抵消已规划的退休,并继续为可持续性、全球能源安全和实现气候变化目标作出贡献。政府、电力公司和其他利益相关方正投资于越来越多反应堆的长期运行和老化管理计划,以确保可GC(69)/INF/9第14页反应堆数量容量(兆瓦(电))堆龄反应堆数量容量(兆瓦(电))堆龄反应堆数量容量(兆瓦(电))11.即使机组老化,在运核动力堆仍然表现出高水平的总体可靠性和实绩。负荷因子也称为容量因子,是反应堆的实际能量产出除以全年以参考单位功率运行时产生的能量产出。高负荷因子表示运行实绩良好。2023年,和82.7%。斯联邦,轻水冷却石墨慢化堆库尔斯克2号机组(925兆))趋势13.截至2024年底,分布在35个国家、总容量为504.7吉瓦(电)的653座反应堆70年间的全球累计运行经验超过20166堆年。过去十年,核电装机容量一直处于稳定水来,有大约72.5吉瓦(电)并入电网。虽然全球在运核电容量过去十年保持稳GC(69)/INF/9第15页14.过去十年有72.5吉瓦(电)净容量),并网容量39.0吉瓦(电38座反应堆)。A.3.新的或扩大的核电计划状况决策后阶段决策后阶段已决定并正在建设基础结构或已签合同并正在准备或开始建造的国家阿尔及利亚尼日利亚阿塞拜疆菲律宾萨尔瓦多埃塞俄比亚印度尼西亚伊拉克牙买加马来西亚蒙古摩洛哥缅甸尼日尔挪威卢旺达塞内加尔塞尔维亚新加坡斯里兰卡苏丹泰国突尼斯乌干达利比亚孟加拉国埃及爱沙尼亚加纳约旦哈萨克斯坦肯尼亚波兰沙特阿拉伯土耳其乌兹别克斯坦越南决策阶段考虑核电但未作出最后决定的国家GC(69)/INF/9第16页16.23个国家处于决策阶段—即这些国家正在考虑采用核电但尚未作出决定(阿尔及利亚、阿塞拜疆、萨尔瓦多、埃塞俄比亚、印度尼西亚、伊拉克、牙买加、马来西亚、蒙古、摩洛哥、缅甸、尼日尔、挪威、卢旺达、塞内加尔、塞尔维亚、新加坡、斯里兰卡、苏丹、泰国、突尼斯、乌干达和赞比亚)。这些国家中的大多数已经开展了预可行性研究,让决策者了解核电的好处以及成功核电计划的需要和要求。其他国17.14个处于决策后阶段—即这些国家已经决定引进核电并正在建设必要基础结构,或者已经签订合同并已经开始建造或很快将开始建造。菲律宾从决策阶段进入决策后阶段,而越南决定重新启动其核电计划,并邀请于2025年进行综合核基18.在孟加拉国卢普尔核电厂和土耳其阿库尤核电厂,首台机组(均为VVE的建造已接近尾声,预计将于2025年中进行燃料装料和试验运行,计划在所有调试和在沙特阿拉伯,核电厂技术供应商的选择过程预计将于2025年完成,首台机组将于建造的技术和供应商选择过程。已经签署了几份合同,首座核电厂的设计、采购和施工最终合同方面的工作正在进行中,该核电厂将包括三座AP1000反应堆。波兰于2024年4月接待了一次旨在评价基础结构发展状况以支持承包和施工阶段的综合核基础结GC(69)/INF/9第17页评定2018年综合核基础结构评审主要工的建议和意见的落实进展。2022年的一项总统行政命令概述了政府对于将核能纳入该国能源结构的立场。2024年,菲律宾宣运行的核电厂,初始容量至少1200兆瓦,到221.约旦继续敲定将于2026年发布的电力生书。加纳将其反应堆技术的选择范围扩大到包含小型模块堆,目前正在审查五家潜在供应商关于发展计划于2029年进行调试的约1000兆瓦(电)反应堆的建议。肯尼亚继GC(69)/INF/9第18页举行的“伊斯兰合作组织成员国为和平目的利用核能促进可持续发展的前景:国际和国家原子能机构总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西访问开展核教育的国立核研究大学莫斯科工程物理研究院塔什干分校。(右)。构评审第一阶段工作组访问帮助该国最终完成了对其核电基础结构的全面评定。此次评定的结果已提交该国政府,2024年23.哈萨克斯坦选定了建造首座核电厂的场址,并继续制定招标和承包战略及相关文件。在关于在哈萨克斯坦引进核电的全国范围的全民公决中,71%的投票者支持核图A.7.在印度尼西亚雅加达举行的核电计划基础结构发展自评价跨地区讲习班,GC(69)/INF/9第19页趋势25.越来越多的国家正在考虑核电以支持社会经济发展以及解决与能源安全和气候变化有关的问题。2024年,有五个国家加入了开展预可行性研究以支持引进核电的决策子能机构制定了一种新方案,目的是确保及早与这些国家接触、帮助其建立协调机制和关于前进方向的初步路线图,以及启动必要的预可行性研究以支持决策。在此背景26.在阿根廷、亚美尼亚、捷克共和国、匈牙利、伊朗伊斯兰共和国、巴基斯坦、罗马尼亚和斯洛伐克等许多扩大核电国家,建造新核电厂的决策和项目实施工作也在取得进展。其他一些国家也在考虑扩大其现有核电计划。若干成员国的核工业正在为全世界重新燃起对核能的兴趣提供支持,并正在发展生产新部件的额外能力。一些国家已将小型模块堆纳入其技术考虑范围,并继续监测相关发展情况。这种兴趣的驱动因素在于小型模块堆技术的进步,以及小型模块堆相对于大型核电厂可能具有的优势,如前期基建投资费用较低、适用于较小电网、非电力应用以及模块化扩展的可能性。同时,以逐步发展的核电厂为基础着手发展核电计划的成员国继续显示出对大规模核GC(69)/INF/9第20页A.4.核电技术发展状况27.2024年底“气候公约”缔约方大会第28届会议上30多个国家承诺的目标是到2050年将在运核电容量增加两倍。随着对扩大核电或筹备首次使用核电的兴趣日益增加,迫切需要加快部署先进核电厂。当务之急仍然是部署大型先进核电厂,促进基于几乎完全以先进水冷堆技术为代表的定型技术和示范技术的电力生产。同时,对小型模块堆以及若干不同的渐进型和革新型技术的兴趣不断增加,而且这种兴趣与电力生产以外的许多其他应用和更可持续的未来相关。为了实现能源部门脱碳,特别是在能源密集型工业活动方面,除了电气化之外,还在寻求通过提供工艺蒸汽、制氢、地区堆以及快中子谱液态金属和盐冷却设计等先进堆技术较高的运行温度特别具有吸引力,尽管现有和近期可部署的解决方案可以满足很大一部分热能需求,因为满足这些需求只需要适中的温度(低于500摄氏度)。对创新应用(包括在海上用于热电联产会议有46个原子能机构成员国和欧洲联盟出国际项目2024-2029年战略计划”以及题为“通过教育计划培养可持续核能战略规划能力”的新协作项目的实施(以实施“革新型核反应堆和燃料循环国际项目”示范课GC(69)/INF/9第21页趋势29.水冷堆一直是全世界核电厂采用的主要技术。目前的趋势包括加强水冷堆安全性能,例如采用无源冷却系统来强化整个系统的可靠性,以及改进燃料设计以提高燃料30.由于小型模块堆紧凑小巧,有可能部署在电网基础结构有限的偏远地区或区域,因此全世界都在继续考虑将小型模块堆用于一系列应用。目前小型模块堆发展的趋势31.当前快堆技术发展趋势的重点在于通过采用被动停堆系统和探索不同的冷却剂来性,以降低建造费用,并提高快堆大幅减弱最终处置的高放废物的放射性毒性的潜力。还应当指出的是,快中子堆的开发者和营运者正在努力根据这些反应堆的优点,包括对钚同位素组分的要求简化、能够嬗变次锕系元素和可能生产钚,为其在核燃料32.作为实现工业脱碳的重要一步,2024年宣布了首个专门供热和发电的重大项目。球床模块式高温气冷堆(HTR-PM600S)将为中国江苏省连云港石化园区供应超过GC(69)/INF/9第22页A.4.1.先进水冷堆水冷堆超过水冷堆超过95%33.水冷堆继续在商业核电行业占据主导地位,为全世界95%以上的在运核电厂提供电力。最近在水冷堆技术方面实现的以安全性、效率和可持续性为重中之重的里程碑体现了全球对创新的承诺。先进水冷堆的主要特点包括所需操作员干预最少的非能动安全系统、韧性更高的先进燃料技术、经改进的冷却方法和高效废物管理战略。2024年,在对可靠能源和气候适应能力的需求推动下,全球更加关注提高水冷堆性能。材料科学和计算模式的重大发展进一步提高了反应堆效率和安全性。先进水冷堆设计方面的主要进展包括体现了非能动安全创新的新型在运反应堆,如美HPR1000和法国的EPR1650。俄罗斯联邦在VVER-S反应堆方面的工作和全球界水冷堆方面的研发表明了向具有适应性的模块化系统的转变。俄罗斯联邦还在实施VVER-1200和VVER-TOI项目。关于核-可再生混合能源应用的国家研究正在探索利用水冷堆实现电网稳定和将水冷堆用于非电力应用的途径,从而为可持续的能源未来提趋势34.14个成员国有58座在建水冷堆机组,其中55座为先进压水堆(AP1000(一座)、APR-1400(两座)、CAP1000(八座)、CAREM(一座)、EPR(两座)、)),35.先进水冷堆因其可靠性和安全性受到重视,并越来越多地纳入非能动安全系统,36.许多国家正在通过实现关键部件的现代化来延长现有反应堆的寿期,从而最大程度地提高既有基础结构的产出。此外,模块化建造技术正变得越来越普遍,使得能够37.在全球范围内,新建水冷堆通常与现有机组位于同一地点,尤其是在亚洲和非洲的核市场,这些市场对可靠的大规模电力来源的需求日益增加。未来几年,先进水冷堆的发展将以提高安全性、灵活性和可持续性为重点。随着水冷堆适应不断发展的能源系统和气候优先事项,它们将在全球实现可靠的低碳能源解决方案方面发挥至关重GC(69)/INF/9第23页A.4.2.中小型反应堆或模块堆及微堆陆基水冷堆陆基水冷堆海基水冷堆气冷堆微型反应堆熔盐堆液态金属快中子堆座水冷堆座小型模块堆座非水冷堆图A.11.原子能机构出版物《小型模块堆:2024年小型模块堆发展进展》中状况38.小型模块堆(包括微堆)预计作为全球目标的一部分将在扩大核电以实现净零碳排放方面发挥重要作用。小型模块堆主要基于重大技术类型(如上图所示),并且完全有能力实现电力和工业脱碳。每台机组高达300兆瓦(电)的功率使其非常适合取代老化的化石燃料发电厂,并为小型电网和偏远地区供电。小型模块堆预计还将与可再生能源和储能系统协同支持灵活的电力供应,并提供非电力应用,包括核能淡化海水和制氢。作为实现这一目标的第一步,一座使用高温气冷堆技术的小型模块堆(被块向电网供应200兆瓦(电同时进行地区供热。小型模块堆拥有高度模块化和标准化的设计,旨在缩短建造进度和降低前期资本费用,从而促进项目融资。小型模块堆为电网和工业应用提供了新的核电技术方案,而对于这种方案大型核动力堆将不可行。在过去十年里,小型模块堆还成为了海基核电厂包括移动式海上浮动动力装置的首选技术,以及石油和天然气行业的电力供应平台。航运业也宣布对该技术感兴趣,GC(69)/INF/9第24页趋势40.对小型模块堆的总体兴趣继续增长,越来越多的成员国还考虑在首次部署核电时采用小型模块堆。2024年全年,成员国对浮动核电厂和微堆及其应用也越来越感兴趣。为促进设计开发和早期部署,正在做出大量的行业和监管努力。成熟度较高的技术有望在2030年左右及早部署。202联邦、南非和美国继续开展作为小型模块堆的一个子集的微堆的技术发展活动。现有微堆设计旨在产生最多20兆瓦(电)的较低功率,为未来面向没有接入电网且几十年来一直由柴油发电厂提供服务的偏远地区的社区、矿山和渔业的小众电力和地区供热市场提供最佳解决方案。微堆采用的技术包括气冷堆、具有快中子谱的液态金属冷却41.越来越多的国家正开展用于岸上和近海应用的浮动核电厂海基小型模块堆的设计开发。采用基于KLT-40S设计的小型模块堆的首座浮动核电厂自2020年在俄罗斯联邦投入商业运行以来,已经开始了第二个四年周期。丹麦的一家初创公司正在开发100兆瓦(电)紧凑型熔盐堆用于浮动核电厂。大韩民国继续开发BANDI-60,这是一种紧凑42.这些海基小型模块堆旨在用于特定用途,包括为偏远社区提供分布式发电和供热、造船业和海水淡化,以及作为对可再生能源占比更高的混合能源系统的补充。为43.许多小型模块堆设计基于一体化压水堆和自然循环沸水堆技术,因为这些技术与现有大型商业轻水堆设计具有相似性,对其设计有利。两座一体化压水堆设计正在建44.在这种快速发展的情况下,总干事于2021年设立了原子能机构小型模块堆及其应用平台,以协调原子能机构在小型模块堆领域的活动。2024年,小型模块堆平台继续协调原子能机构的各项工作,以加强对成员国和其他对及早部署小型模块堆感兴趣的GC(69)/INF/9第25页结构小型模块堆平台指导委员会是由原子能机构总干事和核能部部长主持的高级理事机构,由向总干事报告的相关各部和各个办公室的小型模块堆平台实施小组由向总干事报告的原子能机构相关各部和各个办公室下属各科的负责人以及按专题组织的特别工作组组成,以处理成员国和其他利益相关方的具体倡议由两个独立但互补的轨道组成:•“核协调统一和标准化倡议”工业轨道由核电司司长主持,侧重于四个专题:高级别用户需求的协调、规范和标准的共同方案、小型模块堆设计和安全分析计算机程序的实验测试和验证以及加快小型模块堆•“核协调统一和标准化倡议”监管轨道由核装置安全司司长主持,包括三个工作组:建立信息共享框架、制定多国许可证预审批监管设计审查以及制定利用其他监管机构审查并支持监管机构开展“核协调统一和标准化倡议”特别工作组在原子能机构小型模块堆平台下设立,由两位司长共同主持,以确保与原子能机构在小型模块堆领域的活动协调一致。小型模块堆门户网站()向成员国和其他利益相关方全面和系统地概述原子能机构关于小型模块堆及其应用的所有服务和活动。该门户网站是与外部利益相关方分享信息的工具,也是成员国和其他利益相关方请求援助的入口。欲请求援助或获取更多信息,可联系SMR.Platform@A.4.3.快堆状况验快堆(BOR-60)和两座大规模快堆(BN-600和BN-800),后两座的装机容量分别为600兆瓦(电)和880兆瓦(电)。在中国,除了自2010年以来一直运行的20兆瓦工业动力冷快堆。第一台机组目前正在调试,第二台预计将于2028年开始运行。在印度,一座原型快中子增殖堆目前正在调试,这是一座容量为500兆瓦(电)的实验工业规模钠冷快堆,预计将于2025-2026年首次达到临界状态。除了发展历史悠久的钠冷堆之外,若干新型快中子系统也引起了人们极大的兴趣。在第四代国际论坛推广的六个革新型反应堆概念中,有三个是快中子反应堆,另外两个依靠混合中子(包括快中子)谱。一些国家正在大力发展液态重金属冷却反应堆这项有前景的创新技术,俄罗斯联邦正在建造一座300兆瓦(电)示范性铅冷快堆BREST-OD-300。GC(69)/INF/9第26页图A.13.位于俄罗斯联邦托木斯克附近的谢韦尔斯克的BREST-OD-300铅冷趋势46.快中子系统的中期部署依靠钠冷快堆作为主要选择方案。俄罗斯联邦除本国三座在运钠冷快堆之外,还在开发1200兆瓦(电)BN-1200M大型反应堆和建造150兆瓦展其钠冷快堆项目。总部位于美国的泰拉能源公司已开始建造与熔盐储存系统结合运行的Natrium钠冷快堆。Natrium反应堆的设计目标是达到500兆瓦(电)的峰值功率,也可以与其他能源结合使用。美国的另一个钠冷快堆项目“多功能试验堆”自2021年以来一直在等待美国国会批准。在法国,从“法国2030”计划首批征集的创新型核项目中选出了11个项目,其中有六家欧盟公司被选中开发快中子小型模块堆,有三个项目基于液态金属技术,还有三个项目基于熔盐技术,而其他项目则基于压水堆、高温堆和磁约束或惯性约束技术的聚变。47.虽然钠冷快堆仍是最成熟的技术,但一些国家正在建造和开发铅冷快堆,如BREST-300,这是俄罗斯联邦目前正在建造的一座反应堆,预计将于2028年调试。在俄罗斯联邦,采用BR-1200M铅冷快堆的核电厂开发也在进行中,是在同一个场址将核电厂和封闭式核燃料循环企业相结合、建造工业能源综合设施的一部分。按照目前的计划,到2042年,俄罗斯联邦预计将建大利-罗马尼亚联合开发的120兆瓦(电)欧洲先进铅冷示范快堆以及中国和法国的若干小型模块堆型铅冷快堆设计。瑞典的初创公冷堆(SEALER),法国的初创公司正在开发30兆瓦(电)LFR-AS-30,英国的初创公司正在开发200兆瓦(电)LFR-AS-200,意大利的初创公司也正在进行研发。原子GC(69)/INF/9第27页A.4.4.核电的非电力应用状况48.核能的非电力应用已在若干成员国实施多年,许多其他成员国也在探索这一领域以实现气候目标。目前大约有67座反应堆供热和海水淡化。2024年,在67座反应堆中应用提供了2644.1吉瓦时电热当量。其中大部分热量(94%)用于地区供热,总计2487.4吉瓦时,分布在保加利亚、捷克共和国、中国、匈牙利、俄罗斯、罗马尼亚、斯洛伐克和瑞士。印度和瑞士的工业供热用了107.49.核能尤其适合于通过为各种工业过程生产热能实现众多难减排部门的脱碳。许多成员国和行业正在调查核能满足炼油厂、水泥厂、石化厂和化肥厂等的需求的潜力。2024年,中国首个工业核蒸汽供应项目投产,田湾核电站每小时向附近一家石化厂供应600吨蒸汽。利用核能供应工艺热在一些设施得到了多年的示范,例如,瑞士的戈斯根核电厂自1979年以来一直向一家纸箱厂和50.旨在为数据中心和人工智能提供电力的核能利用正在迅速扩展,以应对这些领域前所未有的能源需求增长。大型技术公司正直接投资于核能,以满足其日益增长的能51.许多成员国正在研究利用核能制氢,其中包括加拿大、中国、法国、印度、日本、大韩民国、俄罗斯联邦、瑞典、英国和美国。在大韩民国,由韩国水电和核电公司牵头以及在13个研究机构的参与下,规划了一个涉及与一座核电厂相耦合的10兆瓦(电)低温电解法制氢厂的示范项目。除了低温和高温电解,包括加拿大、中国和印度在内的许多国家都在发展通过热化学循环用核能制氢的能力。英国正计划在希舍姆B核电站安装一个固体氧化物电解装置,利用高温蒸汽电解生产清洁氢气,从而对沥青和水泥生产进行脱碳。该联合体由法国电力公司、建筑材料生产商汉森公司、英国国家核实验室和VulcanBurners公司组成。俄罗斯联邦计划在科拉核电厂建造一座产氢试验台综合设施,并且正在开发一个具有高温气冷堆和产氢装置的核电厂项目。52.成员国仍然对地区供热和海水淡化等其他非电力应用感兴趣。芬兰的三个城市已签署关于评价部署小型模块堆用于地区供热的可行性的协议。2023年,原子能机构对GC(69)/INF/9第28页趋势53.核能可实现独一无二的可靠低碳热能和电力联产,继续激发人们对非电力应用的兴趣。这些应用的实施将有助于实现碳目标,使供暖、运输和其他目前以化石燃料供电并产生了全球大部分温室气体排放的行业脱碳。此外,核能可用于空间和海洋应用,提供热推进或电推进。核能还可以支持混合能源系统,在其中与可再生能源和储B.核燃料循环B.1.前端状况), 铀)和85美元/磅八氧化三铀(221美元/千克铀)之间波动。这与2016-2021年相对平稳的市场价格(约20-30美元/磅八氧化三铀,52-78美元/千克铀)相比显著增长GC(69)/INF/9第29页$170$160$150$140$130$120$110$100$90$80$70$60$50$40$30$20$10年度月末UxC公司价格(美元/磅八氧化三铀)图B.1.2001-2024年月末Ux55.经济合作与发展组织核能机构(经合组织核能机构)和原子能机构联合编写的出版物《2024年铀资源、生产和需求》(又称“红皮书”)显示全球铀矿产量在2019年54345吨铀。在此期间,包括加拿大、哈萨克斯坦和纳米比亚在内的主要铀生产国恢复了在2020年至2021年因全球2019冠状病毒病大流行而受到**经合组织核能机构/原子能机构估计。GC(69)/INF/9第30页56.全球已查明可开采常规地下铀资源(即合理确定资源以及推断在通常所开采的地质矿床中存在的资源)足以支持核发电容量的近期和中期增长。“2024年红皮书”报元/千克铀的价格可开采。考虑到全球反应堆相关铀需求量(2022年算,如果全部投入生产,这些资源足够使用130多年。在“气候公约”缔约方大会第28届会议上发表的到2050年将宣言影响,也没有考虑设想的广泛部署可占到核动力群25%的小型57.核燃料组件并非可互换商品,而是源自设计、许可证审批和研发活动的复杂产品,需要达到一定的技术规格要求。这些技术规格取决于反应堆的物理特性、公用事业的反应堆运行和燃料循环管理战略,以及国家或地区的许可证审批要求。核燃料生产是一项已发展多年的成熟技术,并且在自动化、数字化、减少废物和增强工作人员辐射安全方面得到了改进。全球轻水堆燃料制造能力约为每年15000吨重金属,而加压重水堆燃料制造能力为每年超过5300吨重金属。目前,这些能力足以满58.成员国在经济效率、可靠性和可持续性领域取得了重大进展,扩大了对耐事故燃料或先进技术燃料以及用于小型模块堆之类先进堆的燃料等革新型燃料的研发。由于浓缩水平较高,这些燃料可能需要新的制造设施和审慎的许可证审批,低浓铀+或高丰度低浓铀就是如此。原子能机构协调研究项目“先进技术燃料和耐事故燃料测试与模拟”为参与关于革新型燃料工业实施的研究发展和部署计划的成员国提供支助,而协调研究项目“快堆燃料材料”涉及对开发包括小型模块堆在内的快堆感兴趣的成员趋势59.在“气候公约”缔约方大会第28届会议到到2050年的铀需求99485吨铀高需求情景低需求情景60.从2025年到2050年期间,19个国家已规划和预期的球名义总产能达每年80494吨铀。要保证铀供应,就必须让闲置矿山重新投入运营,落实已规划和预期的矿山项目,而新矿床的发现则需要维持目前有利的市场条件。这GC(69)/INF/9第31页对于新铀矿的开发尤为重要,因为从发现矿床到开始采矿作业平均需要10-15年的时间。此外,还需要及时对勘探和开采/加工技术进行大量投资,包括投资具有成本效益的铀提取技术,以开采非常规矿床类型,鉴于最近市场价格的大幅上涨(如磷酸盐和),61.可推动不够经济的边缘铀矿床发展为生产矿山的相对近期创新和发展包括:在从不整合面型矿床原地回收铀方面持续取得进展,如加拿大阿萨巴斯卡盆地的凤凰矿床;地表钻孔资源采掘技术的商业利用,这种技术是由欧安诺集团加拿大分公司开发的一种革新型可扩展新采矿方法,可用于勘探相对较小的高品位矿体,这些矿体要么太小,要么太深,无法用露天或地下采矿方法经济地进行开采;以及砂岩型铀矿床的62.下一个十年,核燃料生产的所有核燃料相关组成部分都将面临日益增长的需求,原因是既有核电国家和启动核电国家的建设计划都在不断扩大,需要开发新的燃料类型,包括用于小型模块堆和先进堆的燃料。一些成员国已计划发展许可证审批基础结构,以支持在21世纪20年代末期突破燃耗,丰度超过传统限值5%和(或)浓缩能63.目前正在探索多种不同强化型燃料设计,形成了种类繁多、复杂程度各异的解决方案;一些革新型燃料相对容易利用现有生产线和设施进行制造,而另一些则需要建立新的生产线和设施,都要求丰度在5%以上(低浓铀+和高丰度低浓铀)。所有类型的小型模块堆燃料的成功部署将需要从研发阶段到工业化阶段的燃料生产技术的成64.北美、欧洲和俄罗斯联邦正在探索高丰度低浓铀计划。俄罗斯国家原子能公司“Rosatom”拥有高丰度低浓铀工业生产所需全部基础设施和以各种形式生产铀-235丰度达19.75%的低浓铀+和高丰度低浓铀的技术能力。美国正在努力建立高丰度低浓铀供应链。美国能源部成立了高丰度低浓铀联合体,森图斯能源公司已经开始进行高丰度低浓铀示范生产。铀浓缩公司正在准备向国际市场供应低浓铀+燃料。欧安诺的目标是到2025年供应丰度达6%的铀,之后根据需求供应丰度达19.75%的铀。该公司还在研究使用具有高容量篮式配置的VP-55运输货包运输丰度达19.75%的六氟化铀以及氧化铀、铀金属和铀合金的解决方案。B.2.后端状况吨重金属。一些核电厂(如日本高滨核电站或南非科贝赫核电厂)的延寿使得卸出的GC(69)/INF/9第32页66.对于那些制定了成熟核计划并奉行开式循环战略的国家而言,面临的主要挑战仍然是需要更多的乏核燃料贮存容量和处置前不断延长的贮存期。在大多数国家,乏核燃料经过初始冷却期后,从湿法贮存转移到干法贮存。有的国家已开始运行新干法贮存设施(如阿根廷、日本、斯洛伐克和斯洛文尼亚)。美国能源部启动了协作选址方案倡议,以便落实集中贮存设施。成员国正在核电厂退役项目框架内继续进行其乏核燃料的拆除和迁移。已部署新技术来改进乏核燃料贮存设施视察和乏核燃料屏蔽容器67.乏核燃料运输在一些国家仍然是常规操作。近年来,为容纳新的或不断扩大的库68.对于奉行闭式循环战略的国家而言,面临的主要挑战是后处理能力有限和在轻水堆中实施工业规模的多次再循环。法国、印度、日本和俄罗斯联邦继续以商业规模开发适合于现有反应堆群和先进堆燃料的新循环利用技术。目前,欧洲(比利时、法国、荷兰王国和瑞士)有约40座反应堆获得了使用混座反应堆正在这样做。在日本,有约四座反应堆获得了使用混合氧化物燃料的许可证,有若干反应堆正在这样做。日本六所村后处理厂目前预计将于2026财年投入商业运营。在美国,闪耀技术公司正在开发先进燃料再循环工艺,并已开始与美国核管理委员会就申请前活动进行接触,以支持拟议的乏燃料再循环试点设施的许可证审批。奥克洛公司已成功完成其燃料再循环工艺的实验可行性研究。俄罗斯联邦B子堆的营运者正计划在关键设备视察之后进行延寿。BN-1200M的实验性铀钚氮化物燃料组件将在BN-600中进行测试,以作为实施“平衡核燃料循概念设想的是对乏核燃料进行后处理、循环利用再生核材料作为核燃料,以及在快中子堆中对次锕系元素进行嬗变。此外,2024年向BN-800燃料元件的混合氧化物燃料组件,以演示在快堆中燃烧次锕系元素的可能性。2024年,实验示范能源综合设施的核燃料制造和再加工模块主要设施的建造和调试完成。实验示范能源综合设施后处理模块正在设计中,将采用基于高温化学和湿法冶金作业相结合的工艺流程图,这让乏核燃料可以在照射最少的情况下得到后处理,并获得从69.由于一些小型模块堆设计基于熔盐燃料(例如溶解在熔盐中的铀、钚或钍),正在开展循环利用和管理这种燃料的研发活动,包括盐清理。在美国,卡伊洛斯电力公司在工程测试装置成功完成了泵送盐试验操作后,开始了盐生产设施的建造。法国欧安诺正在考虑为快中子能谱熔盐堆生产和回收液体燃料的可能性,并于2024年与小型模块堆型熔盐堆开发商合作,致力于氯盐燃料的研发、试点安装和物流解决方案。俄罗斯联邦正在执行一项计划,在克拉斯诺亚尔斯克采矿和化学联合体的场址开发和建GC(69)/INF/9第33页趋势70.对于确保乏核燃料能够继续安全贮存并随后运输到处置设施或后处理设施而言,仍然至关重要的是明确乏核燃料的特性以及了解乏核燃料及贮存结构、系统和部件的行为与降质/老化。为了更好地表征乏核燃料而继续努力,这特别因为预计乏燃料具有较高初始浓缩丰度和较高燃耗,导致热量输出增加,包壳脆化的风险可能增加,从而71.随着为现有反应堆群(如掺杂燃料)和先进堆设计(包括小型模块堆)设想和测试新的燃料设计,在乏燃料管理中可能出现不同行为,将需要寻求创新解决方案,以便部署这些燃料。英国的先进气冷堆乏燃料管理和德国的高温气冷堆乏燃料管理提供了宝贵的经验教训,可将其应用于新的高温气冷堆(如中国的球床模块式反应堆)的72.由于对核电可持续性的关注,人们对乏燃料再循环越来越感兴趣。尽管全球乏燃料后处理能力总体上有所下降,但人们对开发现有燃料的先进再循环技术和支持先进堆及小型模块堆可持续部署的先进再循环技术越来越感兴趣。法国政府确认了以后的后端战略。因此,阿格的工业设施将延长期限并将建造新的设施,且将在2045/2050年建造一座新后处理厂。73.将新型和革新型燃料循环与现有燃料循环相结合是一项重要工作,以应对当前的能源供应挑战,并确保核电可持续、安全和可靠发展。加拿大、法国和美国正在讨论和实施以综合方式进行乏燃料和放射性废物管理的倡议。新型反应堆和相关燃料循环C.退役、环境治理和放射性废物管理C.1.退役状况74.尽管未来的核设施关闭率存在不确定性,但正在进行拆除的核电厂和研究堆数量继续增加,出现了永久关闭后不久及早拆除的趋势。影响这一趋势的是政府政策、通过在安全关闭期间尽量减少设施维护和监视来降低成本的情况,以及对延迟拆除和相75.在许多国家,如保加利亚、加拿大、法国、德国、意大利、日本、立陶宛、俄罗斯联邦、斯洛伐克、西班牙、瑞典、英国和美国,包括拥有多座动力堆或研究堆的核设施在内的一众核设施的退役工作正在稳步推进。值得注意的是,选择了逐步淘汰核电或采取加速拆除战略的国家(如德国和英国)发放了越来越多的退役许可证。另一个进展标志是芬兰和英国等国家的研究堆已完成退役。截至2024年11月,21GC(69)/INF/9第34页个成员国的211座动力堆关闭等待退役,德国、日本、瑞士和美国的23台动力机组76.在退役项目中,明显可见的是越来越强调循环经济原则。退役的可持续性表现在多方面,包括高效利用已退役材料以最大限度地减少需要长期贮存或处置的废物数量,以及更多地关注对场址进行再利用或改换用途以支持未来的工业项目。将循环经济原则应用于退役需要不同利益相关方之间的协作,其中包括政策制定者、监管机构77.尽管取得了这些进展,但挑战依然存在,特别是对于技术和财政资源有限的国家,因为这妨碍了其实施有效退役战略的能力。知识转让和国际合作对于分享最佳实78.随着行业适应新的发展,小型模块堆也在影响退役战略,由于其模块化设计,未79.与大型反应堆相比,小型模块堆占地面积更小、设计简单,因此可以缩短退役时间,减少废物。然而,它们也需要新的监管框架来应对其特有的退役挑战。这种对小型模块堆退役的与时俱进的关注为创新特别是旨在实现循环经济的设计方面创新提供了机会。一些小型模块堆开发商正在探索强调长久性、再制造便利性和材料再利用、改换用途或再循环潜力的设计。随着更多国家考虑将小型模块堆纳入其能源组合,监管机构、行业利益相关方和研究机构之间的协作对于确保高效、安全和对环境负责的80.鉴于这种转变,预计未来几年核退役局面将不断演变,这需要持续的国际合作、趋势81.核电厂退役领域的最新动态是专业联合体的兴起,这些联合体将多家公司的专门知识结合起来,在固定预算内实施完整的退役项目。这些联合体遵循标准化方案并承82.退役技术的部署继续推进,并越来越依赖无人机和机器人等遥控操作工具用于去83.展望未来,数字技术有望在推进核设施退役方面发挥关键作用,使核设施设计者、营运者、监管机构和未来的项目利益相关方更容易获悉从当前项目得出的深刻见解。对人工智能的更广泛利用将进一步推动核退役领域的数字化。其他创新包括用于扫描结构和辐射状况的移动机器人和用于进入高剂量区域的遥控操作工具,这些可以GC(69)/INF/9第35页C.2.环境治理和天然存在的放射性物质管理环境治理状况84.世界各地受放射性污染的场址的环境治理工作取得了稳步进展,许多国家正在实施安全管理污染和恢复受影响环境的框架。拥有先进核计划的成员国(如法国、日本和美国)制定了有力的治理计划,重点是前核场址、遗留铀矿和与工业活动有关的设85.许多国家正在实施不同范围的治理项目。在美国,能源部环境管理办公室负责监督全球最大规模的环境治理计划,该计划的初始任务是治理全国各地86.加拿大原子能有限公司管理加拿大政府的核责任问题,其中包括五个余留核场址和几个铀矿开采和加工场址。在德国,萨克森州和图林根州的铀矿开采和加工场址自87.原子能机构通过铀遗留场址协调组协调中亚铀遗留场址的持续治理工作。阿根廷的铀矿开采环境恢复项目侧重于治理前铀矿开采场所,法国和葡萄牙的铀场址治理工88.关于核事故场址,切尔诺贝利和福岛继续开展广泛的持续治理工作,重点是对受趋势89.治理方面新出现的趋势表明,应用循环经济原则来减少废物和提高资源效率等可持续实践得到优先考虑。遥感、机器学习和机器人学等技术发挥着重要作用,能够实现更准确的场址表征、加强监测和进行更安全的废物管理。然而,对于资源有限的国GC(69)/INF/9第36页家而言,挑战依然存在,这使得国际合作对于支持技术能力、知识共享和获得最佳实90.不同成员国在环境治理方面面临不同的挑战。在复杂的核场址治理方面,虽然进展明显,但人们对工作进度以及投入的资源价值是否得到充分实现感到关切。前铀矿开采场址所在国(特别是资源有限的国家)面临的挑战是找到创新解决方案,使终态能够兼容这些场址生产上的“第二春”。研究先进技术和从场址表征到治理解决方案91.展望未来,全球的关注点在于可持续治理战略,该战略可最大限度地减少对人体健康和环境的长期风险,同时强调政府、行业利益相关方和国际组织之间的伙伴关系。国际协作对于分享经验和知识至关重要,这些经验和知识可带来符合公众期望的天然存在的放射性物质管理状况92.随着各国制定和完善监管框架以应对天然存在的放射性物质带来的独特挑战,全球天然存在的放射性物质管理状况正在改善。许多国家,包括加拿大、美国和欧洲联盟成员国,都实施了关于天然存在的放射性物质管理的具体导则,其中涉及符合国际标准的残留物处理、贮存和处置,一些国家还纳入了循环经济原则,以最大限度地减少废物和在可能的情况下改换材料用途。人工智能和数据驱动的存量管理等先进技术93.在资源和技术专门知识方面存在差距的低收入国家在实施全面的天然存在的放射性物质管理方面面临更大挑战。国际合作和知识共享对于支持各国建立有效框架和应趋势94.对许多成员国,特别是需要对近海石油和天然气平台进行退役的成员国而言,天然存在的放射性物质管理仍然是一个挑战。纳入政策和战略并以全面残留物存量和具有成本效益的天然存在的放射性物质废物处置路线为支持的整体管理方案至关重要。针对产生的残留物实施循环经济解决方案也将是一个关键的有利手段,有助于成员国C.3.放射性废物管理状况95.2024年全年,继续在放射性废物管理方面取得重大进展,在处置计划和持续安全应用处置前技术方面进展显著。这些努力强调了对优先考虑安全和环境保护的长期废GC(69)/INF/9第37页96.若干国家正在对氡类贮存设施进行退役。立陶宛已经从迈希加拉设施回收了废物和受污染材料,目标是到2025年中实现场址解禁。匈牙利正计划将废物从皮什拉吉场址移除并转移至巴陶奥帕蒂处置库。摩尔多瓦共和国也准备在202697.巴基斯坦原子能委员会已经发展了核电厂废物和退役废物表征能力。与此同时,正在开发专门的离子交换树脂处理技术,并通过部署超级压缩和焚烧设施认真考虑了98.许多成员国继续制定和完善关于放射性废物管理的国家政策和战略,同时设立专门的废物管理组织。土耳其成立了土耳其能源、核能和矿产研究机构,以监督放射性废物管理的整个生命周期,而亚美尼亚和葡萄牙也在为建立废物管理组织制定法律框设施位于科兹洛杜伊核电厂附近,正在进行调试前冷试验。这是一座为处置核电厂运GC(69)/INF/9第38页方米扩大到95万立方米,但不增加任何表面积。101.俄罗斯联邦正在研究从乏核燃料中分离出铯和锶同位素的“短半衰期部分”,并有可能将其整备成可接受的近地表处置基质,从而将放射性废物深部处置的体积和活度减少一个数量级。此外,还计划在克拉斯诺亚尔斯克地区建立一个实验室,以测试102.斯洛文尼亚放射性废物管理机构已开始建造克尔什科核电厂运行和未来退役产生的低放废物处置设施。正在从地表向下建造首座此类混凝土衬砌仓贮型设施。完工后的设施内径约为27米,深度约为51米。该设施预计将于2027年完工,并计划在21世103.深部地质处置库的发展激动人心,但这些设施的选址和许可证审批仍然是这些设施面临的挑战。瑞典核燃料和废物管理公司获得了“进入地下”的许可,并开始在奥斯卡港建造深部地质处置库。在芬兰,随着项目接近运营就绪,昂卡罗处置库脱颖而核燃料最终处置设施开始了最终处置试运行。试运行涉及封装五个装载假燃料组件的铸铜铁密闭容器。六个废物管理组织和一个成员国当局正在付费参与通过芬兰核废物管理专家组织解决方案开展的试运行。加拿大核废物管理组织于2010年启布瓦族和伊格纳斯镇作为加拿大深部地质处置库未来场址的东道社区。法国地质贮存工业中心深部放射性废物处置库项目正在进行必要的公众协商和技术评定过程,并按计划推进。预计2027-2028年开工,2035年开始投运。GC(69)/INF/9第39页趋势104.放射性废物综合管理通过优化从废物产生到处置的废物处理,支持核技术的可持续利用。这种方案可简化过程、降低环境风险,并要求政策制定者和废物管理营运者105.美国能源部完成了一项为期两年的关于先进堆乏核燃料长期管理的研究。这项研究将为美国能源部与未来反应堆营运者就美国能源部接受乏核燃料的条件进行谈判提106.成员国对部署小型模块堆日益增长的兴趣预计将重塑核工业,但也给放射性废物管理领域带来了新的挑战。随着各国采用小型模块堆技术,放射性废物管理政策和战略也必须相应调整。核心问题在于清楚地了解废物概况,具体而言是小型模块堆产生的废物类型、数量和放射性水平。这种了解对于开发有效的废物管理系统包括针对小107.另一个新出现的趋势是采用放射性废物分级,重点是预防和尽量减少废物产生,以及废物再利用和回收。这个方案可减少运往处置设施的放射性废物量,从而使这些设施作为宝贵的长期资产得到保护。安大略电力公司的西部清洁能源分类和回收设施就是这种趋势的一个明证,最大限度地减少核电厂产生的废物,降低贮存需求和退役费用。此外,比利时的RECUMO设施用于回性残留物以及回收低浓铀,进一步表明了比利时对减少废物的承诺。法国“放射性物质和废物管理国家计划”旨在为核废物管理提供一项多年综合战略,以期减少废物数108.“全球镭-226管理倡议”旨在回收遗留镭源。根据这一倡议,从萨尔瓦多、斯洛文尼亚和泰国移除了弃用镭源。为了清点可用于生产放射性同位素治疗癌症的弃用镭源,正在筹备另外八次转移,包括从斐济、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾和斯里兰GC(69)/INF/9第40页D.聚变研究和技术发展促进未来能源生产状况109.美国的国家点火装置继续取得进展。自2022年12月聚变能点火取得突破国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的研究人员已将这一成果成功复制了至少四次。2023年和2024年初的四次后续实验实现了重复点火,最近一次点火还产生了创纪录的5.2启动了退役工作,这将持续到2040年左右。欧洲联合环的退役使得可以分析真空111.在2023年12月的最后实验中,欧洲联合环实现了一个突破性的里程碑。科学家们将自持聚变维持了5秒,以最少的燃料产生了69兆焦耳的能量,创造了世界纪录。他们探索了一些创新技术,如反转等离子体形状将等离子体破裂时产生的高能电子束射向内壁,以增进对束控制和壁材料损伤机理的GC(69)/INF/9第41页112.国际热核实验堆项目经历了过渡期,现正按照新的项目基线向前推进。关键部件的维修正在按计划进行。建造、制造、组装和系统调试工作继续取得进展。经过一年113.发现若干真空室扇段斜削接头的几何尺寸不符合标准而且热屏蔽层冷却管上有氯化物腐蚀裂纹,并进行了分析,同时展开了必要维修,这使得国际热核实验堆托卡马克的组装工作放缓。与法国核安全管理局进行了广泛讨论,以加强与国际热核实验堆许可证审批工作同时进行的安全验证。同时,供电系统、低温设备和冷却水系统均已安装并基本完成调试。所有极向场和环向场线圈以及大部分的中心螺线管模块和其他114.过去一年的最大任务就是将这些要素整合到一个实际可行的最新项目基线当中。由此产生的提案合并了先前设想的组装和运行阶段。通过在初步运行前将偏滤器、屏蔽块、牺牲性第一壁和其他降低风险的部件整合到一个更完整的装置当中,并在安装前对一些环向场和极向场线圈进行充分测试,可降低技术和运行风险。2034年开始研究运行将标志着开启大量有关氢和氘-氘等离子体的实验,为期27个月,将在2036年最终实现以全磁能和等离子体电流(15兆安培)长脉冲运行托卡马克。研究运行阶段将在很大程度上验证工业规模的聚变运行所需各种系统的集成情况。氘-氚运行的开始时间将比之前的基线推迟四年,即从2035年推迟至2039年。GC(69)/INF/9第42页115.俄罗斯国家原子能公司开发了一种反应堆技术托卡马克的初步设计。反应堆技术托卡马克项目的实施将使俄罗斯能够发展和应用在国际热核实验堆项目实施期间获得116.中国公司能量奇点开发的全世界首个高温超导(H(HH70)已获得其第一等离子体。该装置米,磁体系统由26个高温超导磁体构成。展望未来,能量奇点正在规划其下一代强磁场高温超导托卡马克装置洪荒170(HH170),其目标是实现氘-氚等效能量增益大于 趋势117.世界各国政府已开始认识到聚变能的潜力,正在大力投资研发工作,以推动进展。各国正在起草国家战略,包括制定初步监管框架和加强与供应链的接触,同时,还拨出大量资金,支持公共和私营部门的各项举措。协作努力也在不断增加,各国签订了共享知识、资源和基础设施的协议,以加快实现聚变能商业化生产的进展。科学突破与支持性政策框架协同作用,正在打造一个健全的生态系统,目标是在不久的将GC(69)/INF/9第43页聚变能行业80亿美元118.聚变能行业的投资连续逐年增都是投向美国的聚变公司,但2023年,对聚变公司的权益投资明显有所扩大,涵盖了更广范围的国家。这些国家包括加拿大、中国、法国、德国、以色列、日本和瑞典,反映出对聚变能开发的兴趣和为其提供的资金正在全球范围内激增。聚变能产业现119.监管机构和立法机关正在越来越多地应对聚变能带来的挑战和机遇。2024年7月,美国政府颁布了一项法律—《加速部署清洁能源所需的多功能先进核能法案》(“ADVANCE法案”),其中纳入了两党的《聚变能法案》的一些条款,旨在通过提供明确的监管权力和投资激励措施,促进商业聚变能的开发。这些条款支持核管理委员会早先做出的一项决定,即把聚变能监管与裂变能监管分开,在副产品材料框架下对近期聚变能系统(目前被应用于粒子加速器)进行监管。2023年,加利福尼亚州成为美国将聚变能作为有别于裂变能的独立技术的第一个州。核管理委员会正在起草聚变系统的许可证审批导则。120.英国政府确认,英国所有已规划原型聚变能设施将继续由环境机构及健康和安全121.此外,由加拿大、日本和英国作为成员、巴林和新加坡作为观察员组成的“敏捷国家”聚变能工作组提出了联合建议。这些建议承认聚变能可以为应对气候变化和能源安全等全球挑战做出重要贡献,以及若干国家采用核聚变能监管统一方案的益处;并主张明确一个监管框架,对独立于核聚变技术的核聚变能设施适用,保持对人类和GC(69)/INF/9第44页122.德国所走的道路也差不多。教育、听证会强调,有必要为聚变能制定一个务实、独立且有利于创新的法律框架,旨在鼓励私人投资,并支持聚变技术的市场开发。同时,法国认为裂变和聚变具有共同的核123.为加强整个聚变领域的合作,原子能机构宣布成立世界聚变能小组。该小组旨在联合科学家、工程师、政策制定者、金融家、监管者和私营公司,加速聚变能的商业状况124.截至2024年底,共有234家。这些研究堆继续产生座新研究堆在个国家建造中子束,为科学、医学和工业提供不可或缺的辐照服务,并强化教育和培训座新研究堆在个国家建造11座新研究堆:阿根廷、多民族玻利维亚国、巴西、中国、法国、伊朗伊斯兰共和GC(69)/INF/9第45页斯、比利时、中国、印度、荷兰王国、尼日利亚、南非、塔吉克斯坦、泰国、美国、越南和赞比亚。此外,相当数量的国家正在考虑建设研究堆,它们是:阿塞拜疆、埃塞俄比亚、伊拉克、肯尼亚、马来西亚、蒙古、缅甸、尼日尔、卢旺达、塞内加尔、127.国际社会继续努力尽量减少民用部门的高浓铀使用。需求量最大的医用放射性同堆和医用同位素生产设施已从使用高浓铀转换为使用低浓铀或已确认正在关闭,6934128.塑料的全球生产和不当处置导致产生了大量微塑料和纳米塑料,它们已成为无处不在的空气、水和土地污染物,并对自然生态系统和人体健康构成威胁。微塑料和纳米塑料源自各种产品碎裂,这种碎裂影响了其形态、内部动力学以及对外部刺激作出反应的方式。由于它们对轻元素的敏感性,中子可以在塑料污染研究中用作探测粒子。中子成像不仅可以识别微塑料,还可以提供关于其在沉积物或土壤中的形状、大小和分布的宝贵信息。小角中子散射是一种强大的无损技术,可用于研究在介观尺度上小到几纳米的材料的结构。此外,使用时间分辨率的小角中子散射使得原位和实时研究聚合纳米颗粒在合成和分解过程中的结构演变成为可能。人们认为纳米颗粒可以进入人体细胞。在这方面,冷中子、热中子和超热中子是研究活细胞和由聚合物、纳米颗粒和纳米塑料等引起的膜特性改变的理想探针。原子能机构的中子束仪器仪表互动地图报告了35个成员国的55个在GC(69)/INF/9第46页趋势129.全球研究堆群继续老化:全球研究堆群继续老化:全球研究堆群继续老化:应堆比例为71%,运行超过50年的反应堆比例为51%,运行超过60年的反应堆比例为28%。许多研究堆包括大功超过40年超过超过40年超过50年也都证明可以安全运行和得到有效利用
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