2020年8月，國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）發(fā)布了《2020年核技術(shù)評論》。該評論涵蓋以下領(lǐng)域：電力應(yīng)用，先進(jìn)裂變和聚變，加速器和研究堆的應(yīng)用，放射性同位素和輻射技術(shù)，核技術(shù)用于人體健康以及糧食與農(nóng)業(yè)。

　　1 電力應(yīng)用

　　1.1 當(dāng)今核電

　　截至2019年12月31日，全球共有443座在運(yùn)核電反應(yīng)堆，總裝機(jī)容量為392.1 GWe，較2018年減少約4.3 GWe。其中，約83%是輕水慢化冷卻堆，11%是重水慢化冷卻堆，3%是輕水冷卻石墨慢化堆，3%是氣冷堆，還有3座液態(tài)金屬冷卻快堆。將近89%的核發(fā)電量是由376座輕水堆生產(chǎn)。

　　2019年，有6座新的壓水堆并網(wǎng)，新增總裝機(jī)容量5 174 MWe：中國2座（1 660 MWe的臺山2號機(jī)組和1 000 MWe的陽江6號機(jī)組），俄羅斯3座（1 114 MWe的新沃羅涅日二期2號機(jī)組、羅蒙諾索夫院士號1號和2號兩臺30 MWe的機(jī)組），韓國1座（1 340 MWe的新古里4號機(jī)組）。13座核電機(jī)組被永久關(guān)閉：中國臺灣金山2號機(jī)組，德國菲利普斯堡2號機(jī)組，日本玄海2號機(jī)組和福島第二核電站1～4號機(jī)組，韓國月城1號機(jī)組，俄羅斯比利比諾1號機(jī)組，瑞典靈哈爾斯2號機(jī)組，瑞士米勒貝格核電站以及美國流浪者1號機(jī)組和三哩島1號機(jī)組。5座核電機(jī)組新建項(xiàng)目啟動：中國漳州1號機(jī)組和太平嶺1號機(jī)組，伊朗布什爾2號機(jī)組，俄羅斯庫爾斯克二期2號機(jī)組和英國欣克利角C-2號機(jī)組。

　　核電擴(kuò)展以及近期和遠(yuǎn)期增長前景仍集中在亞洲。截至2019年12月31日，共有54座反應(yīng)堆在建，其中35座位于亞洲。2005年以來并網(wǎng)的74座新反應(yīng)堆中有61座也在亞洲。

　　目前，核電在運(yùn)國、擴(kuò)展國和新加入國的情況如下：

　?。?）在運(yùn)國。截至2019年年底，443座在運(yùn)核電堆中，超過66%的核電機(jī)組（凈裝機(jī)容量達(dá)256.3 GWe）已經(jīng)運(yùn)行了30年以上，服役時(shí)間超過40年的核電機(jī)組發(fā)電裝機(jī)容量占全球核電裝機(jī)容量的17%。越來越多的核電站正在實(shí)施長期運(yùn)行和老化管理計(jì)劃。核電在運(yùn)國中：①俄羅斯在運(yùn)的兩座快堆（別洛雅爾斯克3號和4號機(jī)組）自并網(wǎng)以來，已分別提供140 777 GW?h和13 066 GW?h的電力；②在非洲，南非國家電力公司埃斯科姆開始大修庫貝赫核電站，目的是對其進(jìn)行至少20年的延壽；③在亞洲，中國開始啟用兩座新近調(diào)試好的AP1000機(jī)組進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，中國臺灣通過了一項(xiàng)修正案（刪除了關(guān)于所有核電站將于2025年停運(yùn)的要求），印度格格拉帕爾核電站在更換所有冷卻劑通道和進(jìn)料管之后重啟；④日本的重點(diǎn)仍然是福島第一核電站的場址修復(fù)工作，安全仍是當(dāng)務(wù)之急，核電被視為實(shí)現(xiàn)2050年脫碳目標(biāo)的重要基荷電力；⑤在歐洲，法國開始對特里卡斯坦1號機(jī)組進(jìn)行升級和維護(hù)以使其能夠再運(yùn)行，比利時(shí)完成了杜爾3號機(jī)組的混凝土維修工作，羅馬尼亞正在對切爾納沃德核電站實(shí)施現(xiàn)代化計(jì)劃，瑞典批準(zhǔn)了福斯馬克1號和2號機(jī)組的延壽申請，烏克蘭正在實(shí)施烏克蘭3號機(jī)組延壽10年的項(xiàng)目；⑥在拉丁美洲，阿根廷恩巴爾斯核電站的裝機(jī)容量提高了1.33%，并且延壽了30年；⑦在北美，加拿大對延壽項(xiàng)目進(jìn)行了重大投資并計(jì)劃于2020年重啟達(dá)靈頓2號機(jī)組；⑧美國大多數(shù)現(xiàn)有機(jī)組已經(jīng)延壽至60年，美國核管會（NRC）還批準(zhǔn)了土耳其角3號和4號機(jī)組延壽20年的申請，這也是NRC首次授權(quán)反應(yīng)堆壽期從60年延壽至80年。IAEA收集的安全指標(biāo)表明，核電站的可靠性隨著時(shí)間的推移不斷提高。

　?。?）擴(kuò)展國。在運(yùn)行核電站的30個成員國中，有15個正在積極新建核電機(jī)組或擴(kuò)大核電計(jì)劃。正在進(jìn)行的新建核電項(xiàng)目有45個，總凈裝機(jī)容量達(dá)46 567 MWe。各國新建核電機(jī)組數(shù)量和新建裝機(jī)容量情況如下：中國13臺（13 164 MWe）、印度7臺（4 824 MWe）、韓國4臺（5 360 MWe）、俄羅斯4臺（4 525 MWe）、英國2臺（3 260 MWe）、日本2臺（2 653 MWe）、美國2臺（2 234 MWe）、烏克蘭2臺（2 070 MWe）、巴基斯坦2臺（2 028 MWe）、斯洛伐克2臺（880 MWe）、法國1臺（1 630 MWe）、芬蘭1臺（1 600 MWe）、巴西1臺（1 340 MWe）、伊朗1臺（974 MWe）和阿根廷1臺（25 MWe）。核電擴(kuò)展國中：①中國臺山2號機(jī)組（第二臺EPR）和陽江6號機(jī)組（APCR-1000）并網(wǎng)，使得中國在運(yùn)核電機(jī)組增加至48臺，加上臺灣的4臺在運(yùn)機(jī)組，中國的核電總裝機(jī)容量高達(dá)49 362 MWe；②芬蘭和法國宣布分別于2020年7月和2022年底將完成EPR并網(wǎng)計(jì)劃；③英國欣克利角C完成了核島廊道第一罐混凝土的澆筑；④俄羅斯國家原子能公司（Rosatom）下屬核電運(yùn)營商Rosenergoatom獲得了“羅蒙諾索夫號”浮動核電站的運(yùn)行許可證，有效期至2029年；⑤印度在運(yùn)核電機(jī)組有22臺，在建機(jī)組7臺，預(yù)計(jì)到2031年將新增21臺核電機(jī)組投入運(yùn)行，總核電裝機(jī)容量將達(dá)到15 700 MWe。

　　（3）新加入國。在正在考慮、規(guī)劃或積極致力于將核電納入能源結(jié)構(gòu)的28個成員國中，有18個已開始對核電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行研究；4個已做出決定，正在建設(shè)機(jī)構(gòu)能力和開發(fā)必要的基礎(chǔ)設(shè)施，以準(zhǔn)備簽署合同和籌資新建核電站；埃及已簽署合同，正在準(zhǔn)備建造；孟加拉國和土耳其已經(jīng)開始建造；白俄羅斯和阿聯(lián)酋的第一座核電站已接近完工。新加入國中：①阿聯(lián)酋第一座核電站巴拉卡核電站的所有4座反應(yīng)堆已基本完工，即將頒發(fā)頭兩臺機(jī)組的運(yùn)行許可證；②白俄羅斯位于奧斯特洛韋茨的第一座核電站正在建造中，1號機(jī)組已于2020年4月完成熱試，2號機(jī)組計(jì)劃于2021年進(jìn)行調(diào)試；③孟加拉國正在建造盧普爾核電站，其1號和2號機(jī)組預(yù)計(jì)分別在2023年和2024年進(jìn)行調(diào)試，第二個核電站項(xiàng)目也正在進(jìn)行場址調(diào)查；④土耳其正在建造阿庫尤核電站的首臺機(jī)組，預(yù)計(jì)于2023年進(jìn)行調(diào)試，第二臺機(jī)組已經(jīng)取得建造許可證；⑤埃及位于埃爾達(dá)巴的4臺機(jī)組核電站已經(jīng)獲得場址許可證，建造工作預(yù)計(jì)于2020年中開始，第一臺機(jī)組預(yù)計(jì)于2026年完成調(diào)試，其他3臺機(jī)組計(jì)劃于2028年完成調(diào)試；⑥沙特阿拉伯預(yù)計(jì)將并行建造兩座大型核電站和一座小型模塊堆（SMR），大型核電站正在進(jìn)行場址表征工作，系統(tǒng)集成的模塊化先進(jìn)堆（SMART）預(yù)計(jì)于2023年開始建造、2028年進(jìn)行調(diào)試；⑦約旦繼續(xù)在為選擇合適的SMR進(jìn)行技術(shù)評估，并計(jì)劃基于選定的SMR技術(shù)建造一座功率為200～400 MWe的核電站，預(yù)計(jì)于2030年進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)正在計(jì)劃于2030年后建成一座大型核電站；⑧尼日利亞正在計(jì)劃通過建造-擁有-運(yùn)行-轉(zhuǎn)讓方式建造4座反應(yīng)堆，第一臺機(jī)組將于2027年正式投入運(yùn)行，但是在完成可行性研究之前決定先進(jìn)行預(yù)可行性研究，這可能會導(dǎo)致計(jì)劃投運(yùn)時(shí)間延遲；⑨波蘭經(jīng)過公眾協(xié)商后決定繼續(xù)實(shí)施核電計(jì)劃，并預(yù)計(jì)2020年開始新建首座核電站，預(yù)計(jì)于2033年進(jìn)行第一臺機(jī)組的調(diào)試工作。IAEA繼續(xù)援助成員國了解關(guān)于開發(fā)新建核電項(xiàng)目所需必要基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)承諾和義務(wù)，以保障核電項(xiàng)目的安全、安保和可持續(xù)性。

　　1.2 核電增長預(yù)測

　　根據(jù)IAEA 2019年的預(yù)測，在高增長假設(shè)方案下，預(yù)計(jì)至2030年全球核電凈裝機(jī)容量將增加25%，達(dá)到496 GWe，至2050年將增加80%，達(dá)到715 GWe，占全球發(fā)電容量的12%；在低增長假設(shè)方案下，預(yù)計(jì)至2030年全球核電凈裝機(jī)容量將下降，至2050年再反彈至371 GWe，占全球發(fā)電容量的6%。目前，核電占全球發(fā)電容量的10%。低值和高值預(yù)測之間的很大差異歸因于有關(guān)大量反應(yīng)堆更換的不確定性，這些反應(yīng)堆計(jì)劃在2030年前后退役，特別是在北美和歐洲地區(qū)。2019年預(yù)測數(shù)據(jù)的不確定性較往年來說更小，因?yàn)樽罱恍┑貐^(qū)公布了針對現(xiàn)有核電站的未來計(jì)劃或核電擴(kuò)展計(jì)劃，這就抵消了由于反應(yīng)堆老化、競爭力或其他因素導(dǎo)致的退役影響。

　　作為可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型的一部分，核能與其他低碳技術(shù)一起，可以滿足到2050年對電力和非電力日益增長的需求。在嚴(yán)格的氣候變化減緩方案中，有90％的報(bào)告稱2050年核能發(fā)電量將高于IAEA低增長假設(shè)方案中的預(yù)測數(shù)據(jù)，有60％的報(bào)告稱2050年核能發(fā)電量將超過IAEA高增長假設(shè)方案中的預(yù)測數(shù)據(jù)。

　　1.3 燃料循環(huán)

　　1.3.1 鈾資源和生產(chǎn)

　　2019年，鈾現(xiàn)貨價(jià)格仍相對低迷，一般在52～57美元/千克鈾范圍內(nèi)。鈾價(jià)格的走低大大限制了各公司為勘探、可行性研究和新建項(xiàng)目籌集資金的能力。處于計(jì)劃或開發(fā)階段的新鈾項(xiàng)目仍處于擱置狀態(tài)，一些先前活躍的鈾礦和加工設(shè)施因鈾現(xiàn)貨價(jià)格低廉，因此仍然處于保養(yǎng)和維護(hù)狀態(tài)。2019年的全球鈾產(chǎn)量很可能與2018年產(chǎn)量相似，為53 498噸鈾。這意味著全球鈾產(chǎn)量自2016年以來已經(jīng)減少了約15%。

　　哈薩克斯坦仍然是世界頭號產(chǎn)鈾國，所產(chǎn)鈾幾乎全部來自其原地浸出鈾礦。2019年，哈薩克斯坦有8座在運(yùn)鈾礦，預(yù)計(jì)總產(chǎn)量在22 000～23 000噸鈾之間，略高于2018年的21 705噸鈾。

　　加拿大是第二大產(chǎn)鈾國，其雪茄湖礦和麥克琳湖工廠是2019年唯一活躍的鈾生產(chǎn)設(shè)施，預(yù)計(jì)產(chǎn)量約為7 000噸鈾。由于鈾需求和鈾價(jià)格的持續(xù)低迷，加拿大兩座鈾礦和兩座冶礦廠將處于無限期維護(hù)狀態(tài)。

　　澳大利亞的蘭杰鈾礦進(jìn)入退役和修復(fù)階段后，2019年停止了鈾生產(chǎn)，但其利用鈾庫存生產(chǎn)了1 400～1 800噸鈾。奧林匹克大壩銅礦的副產(chǎn)品為鈾，其2019年的鈾產(chǎn)量約為3 000噸鈾。四英里原地浸出鈾礦2019年的產(chǎn)量約為1 200噸鈾。預(yù)計(jì)澳大利亞2019年的鈾總產(chǎn)量在5 600～5 800噸鈾之間，略低于2018年的6 517噸鈾，主要原因是蘭杰鈾礦停產(chǎn)。

　　在非洲，納米比亞和尼日爾的鈾礦生產(chǎn)比較積極。納米比亞擁有4座已開發(fā)的鈾礦，羅辛鈾礦和哈薩博鈾礦預(yù)計(jì)2019年的產(chǎn)量分別為2 200噸鈾和3 028噸鈾，而蘭杰?海因里希鈾礦和特雷科皮鈾礦正處于保養(yǎng)和維護(hù)狀態(tài)以應(yīng)對長期低迷的鈾價(jià)。盡管如此，納米比亞于2019年底發(fā)布了在12個月內(nèi)重啟蘭杰?海因里希鈾礦的預(yù)可行性研究報(bào)告。尼日爾擁有阿伊爾和阿庫塔兩座在運(yùn)鈾礦，預(yù)計(jì)這兩座鈾礦2019年的產(chǎn)量與2018年相同，分別是1 769噸鈾和1 115噸鈾?？傮w而言，非洲2019年的鈾產(chǎn)量預(yù)計(jì)為8 100噸鈾。

　　中國的國家政策是確保鈾資源的充足供應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)核電中長期的可持續(xù)發(fā)展。目前，中國在國內(nèi)擁有7座在運(yùn)鈾礦，年總產(chǎn)量為1 650噸鈾。此外，中國還參與了幾個國外的鈾礦開發(fā)項(xiàng)目，主要是在哈薩克斯坦、納米比亞和尼日爾。

　　約旦中部回收鈾的可行性研究仍在繼續(xù)進(jìn)行，并將于2020年對約旦中部場址（基于堆浸技術(shù)）的中試廠進(jìn)行調(diào)試。

　　西班牙薩拉曼卡的鈾濃縮制造廠也正在評估中。

　　1.3.2 鈾轉(zhuǎn)化和濃縮

　　目前的鈾轉(zhuǎn)化和濃縮能力對滿足全球需求綽綽有余，但市場分化使生產(chǎn)集中在少數(shù)幾個供應(yīng)商，從而構(gòu)成了挑戰(zhàn)。目前，有5家生產(chǎn)商滿足了全球?qū)F6的大部分需求，其銘牌產(chǎn)能為每年62 000噸鈾，但2019年產(chǎn)能利用率僅為56％，即2019年實(shí)際產(chǎn)量約為34 500噸鈾。全球濃縮鈾供應(yīng)主要來自商業(yè)鈾濃縮廠和二次鈾供應(yīng)（例如對先前生產(chǎn)的濃縮鈾或尾礦進(jìn)行再濃縮）。

　　濃縮鈾產(chǎn)量主要集中在歐洲和俄羅斯，如法國歐安諾集團(tuán)（Orano）、鈾濃縮公司（Urenco）和俄羅斯國家原子能公司（Rosatom）。中國核工業(yè)集團(tuán)公司（CNNC）正在開發(fā)相關(guān)能力，希望能夠發(fā)展成為國內(nèi)的鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)商，并計(jì)劃未來在國際上提供鈾濃縮服務(wù)。

　　1.3.3 燃料制造

　　為遵守歐洲原子能供應(yīng)機(jī)構(gòu)（ESA）的核燃料供應(yīng)多樣化戰(zhàn)略，保加利亞的科茲洛杜伊核電站于2019年2月宣布，已與西屋電氣瑞典公司簽署180萬美元的合同，研究該核電站5號和6號機(jī)組許可和集成先進(jìn)燃料的選擇方案。捷克電力公司于2019年4月宣布，將把西屋電氣瑞典公司生產(chǎn)的六個實(shí)驗(yàn)燃料組件裝載到其鐵姆林核電站1號機(jī)組中。俄羅斯Rosatom旗下的TVEL燃料公司是科茲洛杜伊核電站和鐵姆林核電站的主要核燃料供應(yīng)商，并定期向這些核電站提供其他先進(jìn)燃料（如TVSA-12燃料和TVSA-T.mod.2燃料）。

　　2019年2月，西屋電氣公司宣布推出專為沸水堆設(shè)計(jì)的新一代燃料組件，該燃料組件可大大降低燃料循環(huán)成本，并提高了運(yùn)行的可靠性和安全性。新組件將首先在芬蘭奧克基洛托1號和2號機(jī)組中進(jìn)行測試。

　　2019年3月，中國CNNC完成了國內(nèi)壓水堆核燃料組件的長期輻照試驗(yàn)，并開始為國產(chǎn)華龍一號（HPR1000）壓水堆批量生產(chǎn)CF3核燃料組件。該燃料組件是由CNNC位于中國四川宜賓的壓水堆燃料制造廠制造，并使用了哈薩克斯坦烏爾巴冶金廠生產(chǎn)的燃料芯塊。

　　2019年1月，由TVEL制造的兩種耐事故試驗(yàn)燃料組件被裝載到俄羅斯國家原子能反應(yīng)堆研究所（RIAR）的MIR研究堆中，并于2019年進(jìn)行了測試。這兩種燃料組件是由二氧化鈾和鈾鉬合金制成，具有更高的密度和導(dǎo)熱性，包殼材料是鍍鉻鋯合金或鉻鎳合金制成。

　　美國南方核電公司和法馬通公司于2019年4月宣布，美國佐治亞州沃格特勒核電站2號機(jī)組載春季換料期間，使用了首批包含氧化鉻增強(qiáng)燃料芯塊和鍍鉻鋯合金包殼的耐事故燃料組件。BWX技術(shù)公司于2019年10月宣布，重啟美國弗吉尼亞州林奇堡燃料制造廠的TRISO燃料生產(chǎn)線。

　　2019年1月，TVEL燃料公司與印度原子能部（DAE）簽署了一項(xiàng)合同，為印度塔拉普爾原子能發(fā)電站的沸水堆提供鈾燃料芯塊，并且在2019年11月之前要交付50噸該燃料芯塊。2019年7月，TVEL燃料公司與CNNC旗下的蘇能核電有限公司和中國原子能工業(yè)有限公司簽訂了合同，為田灣核電站7號和8號機(jī)組提供核燃料。7月，TVEL還向中國實(shí)驗(yàn)快堆交付了一批核燃料。8月，TVEL被指定為孟加拉國盧普爾核電站兩臺機(jī)組整個運(yùn)行壽期內(nèi)的唯一核燃料供應(yīng)商。

　　2019年8月，俄羅斯別洛雅爾斯基核電站的BN-800快堆收到并裝載了俄羅斯礦業(yè)化學(xué)聯(lián)合體（MCC）工業(yè)生產(chǎn)的首批MOX燃料（包含了18組燃料組件）。俄羅斯也正在對VVER用的再生混合物燃料（REMIX）和快堆用的鈾钚氮化物燃料進(jìn)行堆內(nèi)測試。

　　2019年9月，烏克蘭國家核電公司（Energoatom）與西屋公司簽署了由西屋公司為烏克蘭VVER-440反應(yīng)堆提供核燃料的初步協(xié)議。9月，西屋公司EnCore燃料棒的先導(dǎo)測試組件在美國愛達(dá)荷州國家實(shí)驗(yàn)室（INL）制造，并在拜倫核電站2號機(jī)組安排換料期間首次裝載該燃料。該先導(dǎo)測試組件由可提高燃料經(jīng)濟(jì)性的高密度ADOPT燃料芯塊（摻雜氧化鉻和氧化鋁的二氧化鈾芯塊）、可提高安全性和工廠經(jīng)濟(jì)效益的硅化鈾芯塊以及增強(qiáng)抗氧化性和耐腐蝕性的鍍鉻鋯合金包殼組成。

　　1.3.4 乏燃料轉(zhuǎn)移、貯存和后處理

　　美國NRC于2019年8月認(rèn)證了Holtec國際公司的的HI-STAR 100MB型運(yùn)輸容器，這種容器能夠運(yùn)輸更高燃耗以及從反應(yīng)堆卸出后衰變時(shí)間更短的燃料。美國圣奧諾弗雷核電站自2018年8月暫停乏燃料轉(zhuǎn)移工作，并在NRC完成相關(guān)調(diào)查后于2019年5月恢復(fù)了乏燃料的轉(zhuǎn)移。

　　2019年8月，白俄羅斯正式批準(zhǔn)了該國新核電站的乏燃料管理戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略包括將核電站產(chǎn)生的乏燃料運(yùn)輸至俄羅斯進(jìn)行后處理，然后將放射性廢物返還至白俄羅斯進(jìn)行處置。

　　俄羅斯首次將Lepse浮動技術(shù)基地卸載的受損乏燃料組件轉(zhuǎn)移到摩爾曼斯克，然后運(yùn)送至馬亞克后處理廠進(jìn)行后處理，這也是歐洲復(fù)興開發(fā)銀行（EBRD）管理計(jì)劃的一部分。

　　迄今，已從核電站卸出40多萬噸重金屬，其中30%已經(jīng)進(jìn)行了后處理，其余都被貯存在反應(yīng)堆水池或乏燃料離堆貯存設(shè)施中。目前有151個乏燃料離堆貯存設(shè)施分布在27個國家。2019年，來自列寧格勒和庫爾斯克核電站的6 630個RBMK-1000型反應(yīng)堆乏燃料組件被轉(zhuǎn)移到位于克拉斯諾亞爾斯克地區(qū)的采礦和化學(xué)聯(lián)合體（MCC）進(jìn)行干法貯存。

　　日本于2019年2月發(fā)布了福島第一核電站2號機(jī)組主安全殼內(nèi)的燃料碎片照片，并利用具有操縱功能的遠(yuǎn)程探頭進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)查。4月，開始清除福島第一核電站3號機(jī)組池中的566個乏燃料組件，之后將運(yùn)送至集中式燃料池中。

　　英國于2019年8月開始實(shí)施為期五年的塞拉菲爾德一小部分钚屏蔽罐的重新包裝計(jì)劃，即將罐打開并重新包裝進(jìn)現(xiàn)代化且更堅(jiān)固的外罐中。9月，威爾法和科爾德霍爾核電站最后一批乏燃料的移出，標(biāo)志著英國Magnox反應(yīng)堆的燃料取出工作已經(jīng)全部完成。乏燃料在進(jìn)行后處理前先被轉(zhuǎn)移到塞拉菲爾德貯存。敦雷快堆內(nèi)最后剩下的增殖區(qū)燃料元件已清除一半，需要利用特制的遠(yuǎn)程操作工具回收因膨脹而卡住的燃料元件。

　　2019年9月，烏克蘭切爾諾貝利乏燃料中間貯存設(shè)施（為切爾諾貝利1、2、3號機(jī)組的乏燃料提供處理和貯存服務(wù)）完成了預(yù)調(diào)試計(jì)劃。一旦切爾諾貝利核電站獲得了監(jiān)管機(jī)構(gòu)頒發(fā)的單獨(dú)運(yùn)營許可，該乏燃料中間貯存設(shè)施將正式開始全面調(diào)試。

　　自從英國熱氧化物后處理廠（THORP）關(guān)閉以來，全球商業(yè)乏燃料的后處理能力約為每年4000噸，如果日本六個所后處理廠再次全面投入運(yùn)營，這個數(shù)據(jù)可能會增加。

　　1.3.5 退役、環(huán)境治理和放射性廢物管理

　　截至2019年12月31日，全世界有186座核電反應(yīng)堆已關(guān)閉或正在退役。其中17座反應(yīng)堆已完全退役，還有更多反應(yīng)堆正進(jìn)入退役的最后階段。已經(jīng)永久關(guān)閉或正在退役的燃料循環(huán)設(shè)施超過150座，還有約130座已經(jīng)退役。已經(jīng)永久關(guān)閉的研究堆和臨界裝置超過560座，其中約440座已經(jīng)完全退役。大約有70座研究堆正在積極退役，約60座研究堆處于永久關(guān)閉狀態(tài)并正在等待退役。成熟退役技術(shù)的部署和研發(fā)工作正在不斷改善，主要是在擁有廣泛核電計(jì)劃的國家。

　　2019年9月，歐盟委員會聯(lián)合研究中心（JRC）與意大利負(fù)責(zé)退役與放射性廢物管理的國有核電管理公司（Sogin）簽署了一項(xiàng)關(guān)于拆除ISPRA-1研究堆的協(xié)議。在EBRD的支持下，保加利亞、立陶宛、斯洛伐克和烏克蘭繼續(xù)開展核電站退役項(xiàng)目。幾個歐盟成員國提議的基于利益相關(guān)者分析退役研究（SHARE）項(xiàng)目已被歐委會接受，并于2019年6月中旬開始實(shí)施，計(jì)劃至2021年底為提供一個技術(shù)和非技術(shù)領(lǐng)域的綜合退役路線圖。日本原子能機(jī)構(gòu)（JAEA）發(fā)布了“后端路線圖”，其中包括了JAEA對其核設(shè)施退役以及相關(guān)放射性廢物處理與處置的長期政策。2019年9月，日本核損害賠償和退役促進(jìn)公司發(fā)布了2019年福島第一核電站退役的技術(shù)戰(zhàn)略計(jì)劃。

　　2019年，治理方面的工作取得了一些進(jìn)展。例如，英國Magnox在哈威爾液體廢水處理廠的整治方面取得了良好進(jìn)展，澳大利亞能源資源公司（ERA）完成了蘭杰鈾礦關(guān)閉可行性研究，美國環(huán)境保護(hù)局接近完成了修復(fù)密西西比磷酸鹽公司場址關(guān)鍵特征的活動，意大利在Trisaia場址的修復(fù)方面取得了重大進(jìn)展，切爾諾貝利核電站冷卻池退役項(xiàng)目完成。

　　放射性廢物管理方面，一方面繼續(xù)積極探索棄用密封放射源的壽期末管理方案，包括與其他廢物在適當(dāng)?shù)脑O(shè)施進(jìn)行共同處置，并已取得了一些成功的作業(yè)。另一方面世界各地在放射性廢物預(yù)處置方面取得了一些進(jìn)展，例如，美國先進(jìn)混合廢物處理項(xiàng)目（AMWTP）、切爾諾貝利核電站液態(tài)放射性廢物處理廠以及芬蘭乏燃料封裝廠等。最后世界各地都在運(yùn)行著各類放射性廢物的處置設(shè)施，這些處置設(shè)施包括用于極低放廢物的深溝處置（如法國、西班牙、瑞典）或干旱地區(qū)低放廢物的深溝處置（如南非、美國）、處置低放廢物的近地表專設(shè)設(shè)施（如中國、捷克、法國、印度、日本、俄羅斯、斯洛伐克、西班牙、英國）以及位于各種深度地質(zhì)建造中處置中低放廢物的專設(shè)設(shè)施（如捷克、芬蘭、德國、匈牙利、韓國、挪威、俄羅斯、美國）。此外，還有一些國家的中低放廢物處置設(shè)施正處于許可證審批或建造的不同階段。

　　2 先進(jìn)裂變和聚變

　　2.1 先進(jìn)裂變系統(tǒng)

　　先進(jìn)核能系統(tǒng)及其應(yīng)用在世界每個地區(qū)都得到了發(fā)展，它們被認(rèn)為能夠?yàn)槿蜻^渡到更可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)和可靠的能源系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)，也更適合集成到未來以大量可變電力資源為特征的無碳電力系統(tǒng)中。特別具有前景的是SMR技術(shù)，它既可以滿足清潔基荷電力需求，還可以靈活地運(yùn)行以滿足多種可再生能源需求，同時(shí)也特別適用于核電的非電應(yīng)用，例如海水淡化、制氫、區(qū)域供熱和制冷以及一些高能耗的工業(yè)應(yīng)用。

　　2.1.1 水冷堆

　　目前正在全球范圍內(nèi)建造、調(diào)試或運(yùn)行經(jīng)過改進(jìn)和創(chuàng)新的幾種水冷堆（WCR）設(shè)計(jì)。WCR技術(shù)的最新進(jìn)展包括改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)計(jì)和開發(fā)新設(shè)計(jì)，目標(biāo)都是增強(qiáng)安全性、更有效地利用資源和提高經(jīng)濟(jì)效益。WCR開發(fā)的另一個重要方面是設(shè)計(jì)、測試和建造小型模塊化的整體式壓水堆。

　　阿根廷計(jì)劃建造一個CANDU6重水堆以及考慮建造HPR1000壓水堆；加拿大達(dá)靈頓和布魯斯核電站的翻修工程預(yù)計(jì)于2032年完成；阿根廷、中國、羅馬尼亞和英國正在考慮新建CANDU堆；中國繼續(xù)支持雄心勃勃的先進(jìn)輕水堆發(fā)展計(jì)劃；印度核電擴(kuò)展主要依賴于700MWe的自主化重水堆技術(shù)和進(jìn)口壓水堆技術(shù)，正在開發(fā)900 MWe的自主化先進(jìn)壓水堆以及專用測試設(shè)施；巴基斯坦已提交了卡拉奇核電站重水堆2019～2024年的新許可申請；韓國電力公司致力于為出口市場開發(fā)壓水堆；羅馬尼亞計(jì)劃于2026年開始翻修切爾納沃德核電站1號機(jī)組；俄羅斯繼續(xù)致力于20個在運(yùn)VVER機(jī)組的延壽和功率提升（4%～10%）；美國兩座基于西屋AP1000技術(shù)的在建核電項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2021～2022年間投入運(yùn)行；加拿大、中國、日本、俄羅斯和歐盟參與了超臨界水冷堆概念的聯(lián)合研發(fā)。

　　2.1.2 快堆

　　通過在中國、法國、德國、印度、日本、俄羅斯、英國和美國等一些國家開展的實(shí)驗(yàn)堆、原型堆、示范堆和商用堆的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行，最成熟的快堆技術(shù)即鈉冷快堆（SFR）已擁有400多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。國家和國際層面正在開發(fā)若干創(chuàng)新型鈉冷快堆、鉛和鉛鉍共晶冷卻快堆和氣冷快堆，熔鹽快堆作為一種長期方案正在開發(fā)中。

　　目前各國正在研發(fā)的快堆技術(shù)包括：中國的創(chuàng)新型示范SFR、CFR-600示范快堆以及鉛和鉛鉍冷卻SMR，印度的500 MWe原型快堆，俄羅斯的BN-800SFR、多用途研究鈉冷快堆（MBIR）、BREST-OD-300鉛冷快堆以及SVBR-100鉛鉍冷卻快堆，法國的鈉冷快堆工業(yè)原型堆（ASTRID），比利時(shí)的鉛鉍冷卻堆（MYRRHA），瑞典先進(jìn)鉛堆（SEALER），第四代鉛冷快堆歐洲示范堆（ALFRED）和實(shí)驗(yàn)氣冷快堆（ALLEGRO），美國泰拉能源公司的行波堆和熔鹽堆、西屋公司的450 MWe創(chuàng)新型鉛冷SMR以及多功能試驗(yàn)堆（VTR）。

　　2.1.3 氣冷堆

　　英國繼續(xù)進(jìn)行14座先進(jìn)氣冷堆的商業(yè)運(yùn)行，并正在開展延壽研究。許多成員國正在開發(fā)具有固有安全特性的小型模塊化高溫氣冷堆（HTGR），這種反應(yīng)堆消除了對大多數(shù)專設(shè)能動安全系統(tǒng)的需要。目前HTGR的研發(fā)進(jìn)展包括：加拿大正在進(jìn)行的SMR預(yù)許可活動包含了四種HTGR設(shè)計(jì)；中國的球床模塊式高溫堆（HTR-PM）計(jì)劃于2020年商業(yè)運(yùn)行；日本正在計(jì)劃重啟30 MWt的高溫工程試驗(yàn)堆，并積極推進(jìn)小型模塊化HTGR的部署；美國側(cè)重于鑒定先進(jìn)氣冷堆TRISO燃料以供未來部署，在為先進(jìn)堆特別是HTGR建立新的許可證審批框架方面也取得了進(jìn)展，75 MWe的XE-100球床式HTGR正處于設(shè)計(jì)和預(yù)許可階段；沙特阿拉伯、約旦、波蘭和印度尼西亞有意部署HTGR；歐委會通過GEMINI+繼續(xù)部署HTGR；韓國和俄羅斯正在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。

　　2.1.4 中小型堆或模塊堆

　　全球范圍內(nèi)近期和短期部署的SMR技術(shù)開發(fā)正在取得進(jìn)展。中小型堆或模塊堆著眼于那些大型反應(yīng)堆不可行的小型電力市場或能源市場，可滿足廣泛用戶和應(yīng)用對靈活發(fā)電的需求，也更適合于非電氣應(yīng)用中的局部使用或?qū)ｉT使用，例如工業(yè)過程、制氫和海水淡化用熱。

　　超過50多種SMR設(shè)計(jì)或概念正處于不同開發(fā)階段，其中：中國和俄羅斯已經(jīng)完成了兩臺SMR機(jī)組的建造，正在啟動調(diào)試，預(yù)計(jì)2020年并網(wǎng)；阿根廷27 MWe的CAREM-25處于建造后期階段，計(jì)劃于2022年9月進(jìn)行燃料裝載和啟動調(diào)試；加拿大和美國等一些國家正在發(fā)展微堆，美國正在進(jìn)行SMR-160整體壓水堆設(shè)計(jì)。

　　2.1.5 創(chuàng)新型核能系統(tǒng)國際倡議

　　創(chuàng)新型核能系統(tǒng)國際倡議（INPRO）將技術(shù)開發(fā)商、供應(yīng)商和客戶匯聚起來，考慮采取國際和國家行動，以實(shí)現(xiàn)在核反應(yīng)堆和燃料循環(huán)方面所期望的革新，促進(jìn)核電的長期可持續(xù)性。為了樹立21世紀(jì)全球可持續(xù)核能發(fā)展的全球視野，即將要出版核能系統(tǒng)情景建模、分析和路線圖工具包。

　　2.1.6 核能的非電力應(yīng)用

　　核能的非電力應(yīng)用，也被稱為核能熱電聯(lián)產(chǎn)，可用于海水淡化、制氫、區(qū)域供熱、三次采油和其他工業(yè)應(yīng)用，也有助于確保能源安全、可持續(xù)性和應(yīng)對氣候變化。

　　2019年，全世界利用74臺在運(yùn)核電機(jī)組（亞洲15臺，歐洲59臺）產(chǎn)生了2122.92 GW?h的當(dāng)量熱量，以支持核能的非電力應(yīng)用。在這些機(jī)組中，有11臺支持海水淡化（31.4 GW?h），58臺支持區(qū)域供熱（1979.27 GW?h），33臺支持工業(yè)過程熱應(yīng)用（1313.86 GW?h）。

　　2.2 聚變

　　國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目（ITER）已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，土建工作完成了73%以上，再次確認(rèn)了第一批等離子體將在2025年底前生產(chǎn)。預(yù)計(jì)ITER將于2035年實(shí)現(xiàn)全功率運(yùn)行。

　　3 加速器和研究堆的應(yīng)用

　　3.1 加速器和相關(guān)儀器儀表

　　加速器最常見的應(yīng)用包括：生產(chǎn)用于醫(yī)學(xué)診斷和癌癥治療的放射性同位素；產(chǎn)生用于醫(yī)療設(shè)備和食品滅菌的高亮X射線源；產(chǎn)生用于材料科學(xué)分析和輻照的帶電粒子束；放射性碳測年法；生產(chǎn)中子用于礦物和石油勘探、核數(shù)據(jù)測量或散裂中子源等方面。最新的儀器儀表有：雙光束設(shè)備，為材料研究開辟了新機(jī)遇；用于文化遺產(chǎn)原位無損分析的可移動加速器（MACHINA）；聚焦兆電子伏離子束設(shè)備，對整個細(xì)胞進(jìn)行成像；有望實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用的激光驅(qū)動加速器技術(shù)

　　3.2 研究堆

　　根據(jù)IAEA“研究堆數(shù)據(jù)庫”，截至2019年12月31日，已在67個國家建造了818座研究堆，其中250座正在54個國家運(yùn)行。在運(yùn)研究堆中，俄羅斯數(shù)量最多（59座），其次是美國（50座）、中國（17座）和德國（7座）。全球有63座研究堆以5 MW或更高的功率水平運(yùn)行，因而提供可支持高容量產(chǎn)品和服務(wù)的高中子通量。目前，有6個國家正在新建9座研究堆，還有11個國家計(jì)劃新建14擁座研究堆。全球研究堆的應(yīng)用情況如下：教學(xué)和培訓(xùn)（167座），中子活化分析（124座），放射性同位素生產(chǎn)（97座），中子照相（75座），材料或燃料輻照（82座），中子散射（50座），地質(zhì)年代學(xué)（24），中子嬗變（硅摻雜方面，28座），中子嬗變（寶石方面，24座），中子治療研究（17座），核數(shù)據(jù)測量（15座），其他方面（129座）。

　　4 其他方面

　?。?）放射性同位素和輻射技術(shù)：利用核技術(shù)回收聚合物廢物，解決全球塑料負(fù)擔(dān)；加速器技術(shù)的突破帶來了硼中子捕獲療法（BNCT）；醫(yī)用同位素瀏覽器，一種網(wǎng)絡(luò)工具用于發(fā)現(xiàn)可對抗癌癥和其他疾病的新型放射性同位素。

　?。?）人體健康：利用新型雙同位素示蹤劑方法評估人體蛋白質(zhì)質(zhì)量；生物劑量學(xué)作為一種有效的診斷或預(yù)測工具用于放射性應(yīng)急和醫(yī)學(xué)。

　?。?）糧食和農(nóng)業(yè)：加強(qiáng)無菌昆蟲技術(shù)在防治和消滅入侵害蟲中的應(yīng)用；利用核技術(shù)支持食品溯源系統(tǒng)；利用核技術(shù)監(jiān)測溫室氣體，以緩解氣候變化的影響。