編者按：《原子能情況反映》編輯部組織相關(guān)專家，對2016年國外核領(lǐng)域事件進(jìn)行梳理，根據(jù)事件對國際形勢、核安全態(tài)勢以及未來對核工業(yè)發(fā)展的影響進(jìn)行排序，評選出國外核領(lǐng)域十大事件，供參考。

　　一、朝鮮進(jìn)行兩次核試驗

　　二、美國“三位一體”核力量正全面更新?lián)Q代

　　三、美國擴(kuò)大軍用氚生產(chǎn)能力

　　四、俄羅斯核武器現(xiàn)代化取得重大進(jìn)展

　　五、俄羅斯政府暫停俄美《钚管理和處置協(xié)議》

　　六、英國議會批準(zhǔn)研制新型戰(zhàn)略核潛艇

　　七、德國“仿星器”可行性研究取得突破

　　八、海水提鈾經(jīng)濟(jì)性顯著提高

　　九、國際核試驗監(jiān)測網(wǎng)基本實現(xiàn)全球覆蓋

　　十、第四屆核安全峰會召開

　　一、朝鮮進(jìn)行兩次核試驗

朝鮮第五次與第四次核試驗地震震波比較

　　2016年1月6日和9月9日,朝鮮進(jìn)行第四次和第五次地下核試驗，宣稱“實現(xiàn)了核彈頭的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化”。同時，2016年還密集進(jìn)行導(dǎo)彈試射。

　　第四次核試驗引起的地震震級為4.85級，爆炸威力5～10千噸梯恩梯當(dāng)量,是一次氫彈成功可能性極小的試驗，但不排除是含聚變材料的原子彈試驗或未成功的氫彈原理試驗。若試驗中含聚變材料，將為氫彈研制打下基礎(chǔ)。

　　第五次核試驗引起的地震震級5.0級，為歷次最高，爆炸威力10～20千噸梯恩梯當(dāng)量,表明朝鮮首型核彈頭基本實現(xiàn)武器化，能夠與在役中程導(dǎo)彈結(jié)合，形成實戰(zhàn)能力。

　　朝鮮明顯加快核武器研制進(jìn)程，不僅加劇朝鮮半島緊張局勢，而且還給美韓決定在韓部署“薩德”反導(dǎo)系統(tǒng)以借口，導(dǎo)致東北亞安全局勢更趨復(fù)雜。

　　二、美國“三位一體”核力量正全面更新?lián)Q代

美國空基核彈頭B61-12

　　核力量是美國國家安全基石，是其維持超級大國地位的戰(zhàn)略支撐。2016年，美國“三位一體”核力量全面更新?lián)Q代工作穩(wěn)步推進(jìn)，并取得一些重大進(jìn)展。

　　核彈頭2016年8月，空基核彈頭B61-12研制取得又一個里程碑，進(jìn)入生產(chǎn)準(zhǔn)備階段。其爆炸當(dāng)量可調(diào)，集戰(zhàn)略與非戰(zhàn)略打擊于一體；制導(dǎo)能力提升，采用GPS+慣導(dǎo)系統(tǒng)、配裝可控尾翼組件。擬2020年投產(chǎn)，共生產(chǎn)480個，2022年開始服役。B61-12是美國“3+2”計劃中的一種。該計劃擬將現(xiàn)役7型核彈頭調(diào)整為5型核彈頭（4型陸基和?；喜⒊?型陸海通用型；3型空基合并成2型），目的是實現(xiàn)通用化，增強(qiáng)部署靈活性，提高安全、可靠和有效性；進(jìn)一步削減數(shù)量，降低采辦成本和庫存管理負(fù)擔(dān)。

　　核運(yùn)載工具美國現(xiàn)役核運(yùn)載工具共6型：“一艇、二機(jī)、三彈”，即“俄亥俄”級戰(zhàn)略核潛艇，B-2A和B-52H戰(zhàn)略轟炸機(jī)、“民兵”-Ⅲ洲際彈道導(dǎo)彈、“三叉戟”-Ⅱ潛射彈道導(dǎo)彈和AGM-86空射巡航導(dǎo)彈。2011年以來啟動或準(zhǔn)備啟動“一艇、一機(jī)、兩彈”研制，以期2030年前后陸續(xù)投入使用。新艇于2011年開始研制，2016年7月命名為“哥倫比亞”級，整個壽期內(nèi)不用換料，戰(zhàn)略值班時間增多，且安靜性和安全性增強(qiáng)，首艘2031年服役。新機(jī)于2014年開始研制，2016年2月編號為B-21，具有更強(qiáng)生存和聯(lián)合作戰(zhàn)能力，計劃2025年形成初始作戰(zhàn)能力。新洲際彈道導(dǎo)彈和空射巡航導(dǎo)彈的研制于2016年7月提出，計劃2017年啟動，2030年前形成初始作戰(zhàn)能力，其遠(yuǎn)距離快速打擊和突防能力增強(qiáng)。

　　美國加快“三位一體”核力量全面更新?lián)Q代，旨在擴(kuò)大戰(zhàn)略裝備技術(shù)的全球優(yōu)勢，鞏固霸主地位。

　　三、美國擴(kuò)大軍用氚生產(chǎn)能力

目前美國的產(chǎn)氚流程

    2015年10月～2016年6月，美國能源部先后發(fā)布《2060年前美國氚和濃縮鈾管理計劃》和《核電反應(yīng)堆產(chǎn)氚最終環(huán)評報告》并作出決策，決定逐步加大軍用氚生產(chǎn)能力，保障核武器長期可靠有效。

    氚是熱核武器的核心裝料，每年因衰變損失5.5%，必須定期更換和補(bǔ)給。美國目前采用瓦茨巴1號核電反應(yīng)堆輻照產(chǎn)氚靶,生成氚。為滿足需求，能源部決定分階段提高產(chǎn)氚能力：第一階段（2017～2019財年），增加瓦茨巴1號核電反應(yīng)堆產(chǎn)氚靶裝載量(目前704根),將氚產(chǎn)量翻一番；第二階段（2021～2025財年），啟用第二座核電反應(yīng)堆，兩堆合計，將氚產(chǎn)量提高到當(dāng)前4倍以上，達(dá)到一個輻照期（一年半）最多生產(chǎn)2.8千克氚。

    美國利用核電反應(yīng)堆生產(chǎn)軍用氚，無需新建反應(yīng)堆或其他大型設(shè)施，不僅大幅降低成本，還能隨時擴(kuò)大生產(chǎn)能力，提供充足的氚供應(yīng)，保障核力量可靠有效。

    四、俄羅斯核武器現(xiàn)代化取得重大進(jìn)展

“巴爾古津”鐵路導(dǎo)彈系統(tǒng)

    俄羅斯一直將核力量作為鞏固大國地位的重要手段，長期以來十分重視核力量建設(shè)。2016年，繼續(xù)強(qiáng)調(diào)核力量遏制作用，核力量現(xiàn)代化工作取得實效。

    陸基 3月，新型洲際彈道導(dǎo)彈“邊界”研制成功，俄稱年內(nèi)開始部署。導(dǎo)彈射程10000千米，可攜帶6～10枚分導(dǎo)式核彈頭，彈頭可高超聲速飛行并機(jī)動變軌，突破反導(dǎo)系統(tǒng)。4月和10月，兩次進(jìn)行戰(zhàn)略助推滑翔導(dǎo)彈試射。8月，進(jìn)行“薩爾馬特”新型液體洲際彈道導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)點火試驗。11月，進(jìn)行“巴爾古津”鐵路導(dǎo)彈系統(tǒng)的導(dǎo)彈發(fā)射試驗。該系統(tǒng)計劃2018～2020年開始戰(zhàn)備值班，可裝備改進(jìn)型“亞爾斯”和“邊界”導(dǎo)彈，利用俄境內(nèi)漫長的鐵路網(wǎng)機(jī)動發(fā)射，隱蔽性強(qiáng)，增強(qiáng)了彈道導(dǎo)彈的生存能力。 

    海基 新一代“北風(fēng)之神”核潛艇已全面部署，列裝3艘。3月開始研制第五代核常兼?zhèn)鋺?zhàn)略核潛艇“哈斯基”。8月，開始研制“布拉瓦”后繼潛射彈道導(dǎo)彈。

    空基 加速列裝KH101/102新型空射巡航導(dǎo)彈，同時研制高超速聲速和亞聲速兩種戰(zhàn)略轟炸機(jī)。7月13日，宣布完成高超聲速戰(zhàn)略轟炸機(jī)發(fā)動機(jī)試驗。

    近年來，面對與美國及北約關(guān)系持續(xù)惡化、軍事對峙加劇的局面,俄政府采取一系列措施，加速核力量現(xiàn)代化，增強(qiáng)核威懾能力，將對維持國際戰(zhàn)略平衡產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

    五、俄羅斯政府暫停俄美《钚管理和處置協(xié)議》

    2016年10月3日，俄總統(tǒng)普京簽署命令，要求暫停俄美《钚管理和處置協(xié)議》；10月31日簽署聯(lián)邦法律，正式暫停該協(xié)議。此前俄羅斯已暫停俄美核能研發(fā)合作協(xié)議、停止俄美研究堆低濃化合作協(xié)議。

    俄美2000年簽署《钚管理和處置協(xié)議》，2010年簽署其補(bǔ)充協(xié)議。協(xié)議規(guī)定，各自處置國防冗余的至少34噸武器級钚；采用混合氧化物（MOX）處置方案，將钚制成MOX燃料，分別供俄快堆、美商用輕水堆使用；2018年開始處置，每年處置1.3噸。

    當(dāng)前，俄方相關(guān)設(shè)施已投入使用，具備2018年開始處置钚的條件。而美國因工程和技術(shù)原因，2016年決定終止MOX處置方案，改用摻混后處置方案。俄認(rèn)為美方新方案不能達(dá)到銷毀武器級钚的最終目的，并從當(dāng)前俄美關(guān)系考慮，決定暫停該協(xié)議。

    《钚管理和處置協(xié)議》是后冷戰(zhàn)時期核軍控體系的重要組成部分，也是銷毀武器級易裂變材料進(jìn)程的重要一步，俄美暫停該協(xié)議，為雙方進(jìn)一步核裁軍合作蒙上陰影。

     六、英國議會批準(zhǔn)研制新型戰(zhàn)略核潛艇

英國“前衛(wèi)”級戰(zhàn)略核潛艇

    2016年7月19日，英國議會通過研制新型戰(zhàn)略核潛艇決議，計劃未來20年投資540億美元，替換現(xiàn)役4艘戰(zhàn)略核潛艇。這是英首次以法律形式保證新艇建造工作，也是英新任首相作出的第一個重大決策。

    英國僅擁有海基核力量運(yùn)載系統(tǒng)：4艘“前衛(wèi)”級戰(zhàn)略核潛艇裝備“三叉戟”-Ⅱ潛射彈道導(dǎo)彈。2016年6月，負(fù)責(zé)核彈頭設(shè)計制造工作的原子武器研究院表示，正在研制一種精度更高、殺傷力更強(qiáng)的核彈頭。

    新型戰(zhàn)略核潛艇研制是英國近幾年核力量建設(shè)工作的一個重點，首艇計劃2028年服役，壽命25～30年。配備12個發(fā)射裝置，采用美國“哥倫比亞”級戰(zhàn)略核潛艇相同的“通用導(dǎo)彈艙”，四聯(lián)發(fā)射模式，每枚導(dǎo)彈可攜帶5枚W76核彈頭；由新型核反應(yīng)堆（PWR3）提供動力，PWR3采用非能動冷卻系統(tǒng)，由勞斯萊斯公司建造，首堆計劃2023年建成。

    英國議會批準(zhǔn)研制新型戰(zhàn)略核潛艇，以保持有限核威懾能力。英新任首相稱，此舉顯示了英“脫歐”后依然保護(hù)北約和歐洲盟友安全的決心。

    七、德國“仿星器”可行性研究取得突破

“仿星器”結(jié)構(gòu)圖

    2015年12月～2016年3月，德國“仿星器”磁約束核聚變實驗裝置W7-X首次生成溫度高達(dá)100萬攝氏度的氦等離子體，脈沖持續(xù)時間從1/10秒提高到6秒，誤差率小于十萬分之一，驗證了“仿星器”磁約束核聚變的原理和技術(shù)可行性。

    W7-X由超級計算機(jī)設(shè)計，部件制造與控制精度極高。裝置呈環(huán)形，直徑16米，高度約3.5米。關(guān)鍵部件是一個50圈的鈮鈦鋁合金超導(dǎo)磁線圈，重506噸，可產(chǎn)生3特斯拉的3維扭曲磁場，在磁場約束下形成遠(yuǎn)離室壁螺旋運(yùn)動的等離子體，進(jìn)而發(fā)生核聚變反應(yīng)，其穩(wěn)定性、安全性遠(yuǎn)高于使用二維正交磁場的托卡馬克裝置。然而，W7-X對設(shè)備的制造精度要求十分嚴(yán)苛，工程難度高。

    W7-X的成功運(yùn)行和實驗，為國際核聚變裝置工程可行研究指出新的方向，如果未來性能可與同規(guī)模托卡馬克裝置媲美，有望成為國際核聚變研究領(lǐng)域的發(fā)展重心，縮短核聚變能源的應(yīng)用預(yù)期。

　　八、海水提鈾經(jīng)濟(jì)性顯著提高

吸附材料工作圖

    2016年4月，美國太平洋西北國家實驗室宣布，通過橡樹嶺國家實驗室開發(fā)的偕胺肟基聚乙烯纖維材料（AF1），將海水提鈾成本降至原來的1/3到1/4（每千克鈾300～400美元）。

    橡樹嶺國家實驗室在高比表面積的空心齒輪狀聚乙烯纖維表面鍵接偕胺肟基團(tuán)，合成了AF系列（AF1～9）材料。纖維直徑30微米，比表面積達(dá)1.35平方米/克，而傳統(tǒng)球狀實心聚乙烯纖維的直徑和比表面積僅為20微米和0.18平方米/克。其中AF1提鈾性能最突出，具有吸附速率快、吸附量大、耐海水腐蝕、易洗脫和易制備等優(yōu)點，2016年進(jìn)行的最新海試結(jié)果表明，每千克AF1可在56天內(nèi)吸附超過6克鈾，是日本開發(fā)的聚丙烯纖維材料吸附量的3倍。

    美國利用AF1，將海水提鈾的成本極大降低，為工業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了條件，成為天然鈾生產(chǎn)的另一種可能途徑，有望為未來核能持續(xù)發(fā)展提供充足的燃料保障。

　　九、國際核試驗監(jiān)測網(wǎng)基本實現(xiàn)全球覆蓋

國際監(jiān)測全球概覽

　　2016年6月，全面禁止核試驗條約組織（CTBTO）宣布，其所屬的國際核試驗監(jiān)測系統(tǒng)（IMS）建設(shè)已完成近90%，基本實現(xiàn)全球監(jiān)測。

　　IMS由分布在全球的337個設(shè)施構(gòu)成，其中地震監(jiān)測臺站170個、水聲監(jiān)測臺站11個、次聲監(jiān)測臺站60個、放射性監(jiān)測臺站80個、放射性實驗室16個，監(jiān)測全球發(fā)生的地下、水下、大氣中任何核爆炸。監(jiān)測到的所有數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星傳輸至國際數(shù)據(jù)中心處理和分析，成員國可開放、平等、及時獲得所有數(shù)據(jù)和分析結(jié)論。

　　IMS已成為監(jiān)測全球核試驗的主要手段，大幅增強(qiáng)了國際社會對熱點涉核國家核試驗的監(jiān)測與評判能力，促進(jìn)了國際核不擴(kuò)散機(jī)制完善。同時，IMS還可在地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大氣與海洋環(huán)境研究等科學(xué)探索以及地震災(zāi)害評估、近地面災(zāi)害性化學(xué)爆炸監(jiān)測、海嘯預(yù)警、全球放射性監(jiān)測等技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　十、第四屆核安全峰會召開

第四屆核安全峰會

    2016年3月31日-4月1日，第四屆核安全峰會在美國華盛頓召開，52個國家和4個國際組織的首腦或政要與會。這是奧巴馬政府發(fā)起的核安全峰會的最后一屆，標(biāo)志著此種形式的核安全峰會落下帷幕。習(xí)近平主席在主旨發(fā)言中強(qiáng)調(diào)，要強(qiáng)化政治投入、強(qiáng)化國家責(zé)任、強(qiáng)化國際合作、強(qiáng)化核安全文化，筑牢核安全防線。

　　2010年以來的四屆峰會的目標(biāo)是加強(qiáng)核安全，降低核恐怖主義威脅，營造和平穩(wěn)定的國際環(huán)境。討論內(nèi)容涵蓋10余個領(lǐng)域，包括國家責(zé)任、國際核安全體系建設(shè)、核安保、核安全、降低高濃鈾使用、打擊非法販運(yùn)等。共發(fā)布4份公報、1份工作計劃和5份行動計劃，提出10余項非約束力承諾或鼓勵措施，包括實現(xiàn)高濃鈾使用的最小化，鼓勵國際社會采取措施研發(fā)高密度低濃鈾燃料，推進(jìn)《核材料實物保護(hù)公約》修訂案生效，加強(qiáng)國際合作以應(yīng)對放射性恐怖主義，加強(qiáng)對乏燃料和放射性廢物的管理，構(gòu)建核探測能力以確認(rèn)核材料非法交易的源頭等。

　　各國以峰會公報和行動計劃為指導(dǎo)，采取積極行動并取得實效。2016年5月8日，《核材料實物保護(hù)公約》修訂案正式生效；截至9月，43個國家批準(zhǔn)《制止核恐怖主義行為國際公約》，締約國總數(shù)達(dá)到106個，擴(kuò)大了公約適用范圍。

　　通過峰會，國際社會在加強(qiáng)核安全方面取得一定進(jìn)展，但依然面臨多重挑戰(zhàn)，核恐怖主義的威脅不容忽視，核材料擴(kuò)散和流失的風(fēng)險仍然存在。峰會之后，國際社會將以部長級會議作為新的核安全合作平臺，繼續(xù)落實峰會的各項行動計劃，持續(xù)推動核安全多邊國際合作，以保持政治勢頭并進(jìn)一步強(qiáng)化全球核安全。

　　（作者單位：中國核科技信息與經(jīng)濟(jì)研究院）