目前備受關注的概念之一是“核能”。 例如,準備下水的25萬噸級超級貨櫃船熔鹽堆(LRs)和已正式投入商業執行的高溫氣冷堆都是標準的先進民用核能技術。 那麼,對於這個***技術,我們該如何定義前三代呢?要理解這一點,首先有必要回到反應堆的起源。 最初,反應堆出現在 1940 年代初期,即二戰中後期,其本質是生產用於製造原子彈的核材料。 任何國家或組織要發展核工業,就必須建造和執行反應堆,就像食堂必須有爐子、柴火或煤,才能使用天然氣或電力來加熱食物一樣。
假設第一代電飯煲使用木柴,第二代燒煤,第三代使用清潔天然氣,直接使用無排放的電磁爐歸類為***,因此,反應器的發展過程與灶具的公升級過程基本相似。 最早的核工業“爐子”的最初目的是獲得生產原子彈所需的鈽-239。 鈽-239是一種用於原子彈的裂變核材料,使用量小但威力很大。 例如,最原始的裂變炸彈使用了整整60多公斤的**級鈾-235,而不到2公斤的**級鈾-235被反應,剩下的58公斤被浪費掉了。 然而,提煉60公斤**級鈾-235,在大國初期,會消耗全國十分之一的電力,效率低下,浪費極大。 相反,即使是原來的鈽-239核彈,也只需十多公斤就可以引爆。
隨著時間的流逝,甚至可以用不到 1 公斤的鈽 239 引爆氫彈。 從反應堆生產鈽-239的過程不僅不需要消耗現成的電力,而且可以自行發電,這比單獨生產鈾-235濃縮要好得多。 因此,用於生產鈽-239的第乙個反應堆被稱為生產反應堆。 這些反應堆的最初用途主要是用於軍事用途。 它們被設計為使用低濃縮鈾作為燃料,而高純度石墨被用作中子減速材料,堆疊成堆進行反應。 在樁的中間,引入了水迴圈系統進行冷卻。 雖然後來的反應堆不再是堆,但它們仍然被習稱為反應堆。
最初的生產反應堆設計用於生產鈽-239,但很快就發現,迴圈冷卻過程中產生的大量高壓蒸汽直接釋放到大氣中非常浪費。 於是,人們開始利用這些高溫高壓蒸汽來推動汽輪機發電。 結果表明,可以很容易地獲得數百千瓦的極其穩定的功率**。 因此,作為反應堆副產品的穩定發電逐漸受到更多關注,並逐漸被用於長期向民用電網供電。 核大國仍然保留一定數量的生產反應堆,因為它們需要繼續獲得核電的重要原材料鈽-239。 從長遠來看,所有生產反應堆也將能夠繼續提供穩定的外部電源。 不過,各大國的生產堆一般都比較隱秘。 即使他們這樣做了,他們也很少透露他們的基本引數,如位置、容量和發電量。
那麼,生產反應堆算不算第一代核電呢?從廣義上看。 但由於生產反應堆通常不公開,因此它們不被視為狹義的第一代核電。 真正的第一代核電是指露天建造的純民用反應堆。 那麼第二代和第三代是如何劃分的呢?