核材料(应用)调研报告

核材料（应用）调研报告

2014--12--14

目录

1、核材料的分类与应用

（1）核材料种类

（2）不同方向的应用

二、核材料应用现状

（1）世界核材料应用现状

（2）中国核材料应用现状

2、核材料发展与应用前景

（1）相关行业发展规划

（2）政策影响

一、核材料的分类与应用

（1）核材料种类：

核材料大致可划分为核燃料与非核燃料。核燃料指能产生裂变或聚变核反应并释放出巨大核能的材料。铀235、铀238和钚239是能发生核裂变的核燃料，又称裂变核燃料。从广义上说，钍232和铀238也是核燃料。氘和氚是能发生核聚变的核燃料，又称聚变核燃料。

非核燃料指吸收中子后可发生链式反应的核素或可新生成易裂变核素的可转换材料。235U、239pu、233U的中子诱发裂变的能量阈值为零，它们被称作易裂变核素，即是能在热中子反应堆中使用的核燃料。232Th和238U吸收中子后，可生成新的易裂变材料233U和

239pu，232Th和238U被称为可转换材料。

（2）不同方向的应用：

通过人工核反应，合成已知元素的新核素和新的化学元素。

利用放射性，治疗疾病，是人类战胜癌症的重要武器。

放射性示踪剂可以研究化学反应机理与化合物结构，也可应用于医学研究。

核动力，是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站，将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。

核武器，利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用，以及造成大面积放射性污染的杀伤性武器。

二、核材料应用现状

（1）世界核材料应用现状：

目前广为人知的是利用核能发电，这是一种清洁高效的发电方式。国际原子能机构公布的数据显示，截至2011年1月，全球运行的核电机组共442个。核能发电占世界电力生产的份额已从1960年小于1%增加到1986年16%，1986年起的21年内这一比例基本保持不变。核能发电随全球电力生产而稳步增长。

其次，军事用核材料也是目前核材料一大用途。世界核武大国美国与俄罗斯的核武器保有量一直非常高。美国国务院近日公布的数据显示，美国目前共部署1642枚核弹头，俄罗斯拥有1643枚。虽然美俄双方曾在2010年4月缔结了削减进攻性战略武器条约，但最近半年，美俄两国核弹头数量呈回升水平，依然超出规定的1550枚核弹头限制数量。（2）中国核材料应用现状：

中国在核电方面一直有着清晰地规划，核电对于解决我国能源紧缺有着重要意，加大能源结构调整力度，积极发展核电、风电、水电等清洁优质能源已刻不容缓。

2013年1-6月底，我国核电新增装机221万千瓦， 6月底核

电装机1461万千瓦、同比增长16.7%。核电发电量同比增长3.0%，设备利用小时3543小时、同比下降195小时。

三、核材料发展与应用前景

（1）相关行业发展规划：

国际原子能机构预计，到2030年，全球运行核电站将可能在2011年1月的基础上增加约300座。世界核能协会预计，到2015年，全世界可能平均每5天就会开工一个装机容量约1000兆瓦的核电站。

而根据核电中长期规划：中国2020 年装机会达到5800 万千瓦左右，同时约有3000 万千瓦在建。根据现有核电项目建设情况，已经有17 台机组运行，28 台机组在建，总计装机容量达到4550 万千瓦。按照2020 年5800 万千瓦保守估计，2015 年之前仍需开工1250 万千瓦，约合10 台AP1000 机组，每年5 台。

随着我国核电装机容量的逐年增加，一方面带来锆材的新增需求，另一方面每年对锆材的更新需求也不断增加，核级锆材的高增长将一直延续到2020年，预计2020年我国锆材需求量将达到1200吨。假设2020年前的核能项目中15%采用快堆，按我国试验快堆的核级钠用量(65MW用

量350吨)，国内快中子反应堆将产生近56377吨的核级钠需求，2012-2020年，平均每年核级钠需求量为5337.7吨。

（2）政策影响

中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，近期发展热中子反应堆核电站；为了充分利用铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站；远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。

尽管日本大地震引发的核泄漏无疑将引发全球对于核电安全的担忧，但是中国“积极发展”的整体核电发展战略不会发生根本性改变，核材料前景看好。