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2015年世界核工业动态综述--核技术发展
2016-01-08
一、核技术发展
美国初步批准Y-12工厂铀纯化设施
美国国防核设施安全委员会工作人员2015年10月的一份备忘录信息显示,美国联邦监管部门初步批准了位于Y-12核武器工厂的新铀纯化设施,该设施被称为“电解提纯”项目,建造成本在5860万~7670万美元之间。该设施计划在2021年投产,它将取代Y-12工厂拥有类似能力的原9212号设施。9212寿命已达70年,政府想让该设施尽快退役。
美国离心机项目经费削减60%
Centrus能源公司2015年9月11日宣布,美国离心机项目经费削减约60%。橡树岭国家实验室仍将继续研发美国离心机铀浓缩技术,但目前正在派克顿进行的离心机运行工作将暂停。
美国能源部橡树岭国家实验室将延长与Centrus能源公司的合同,但是以较低水平继续进行美国离心机技术示范项目。Centrus去年由美国铀浓缩公司(USEC)重组而成。根据2014年5月签署的美国离心机技术示范和运营协议(ACTDO),Centrus作为橡树岭国家实验室的承包商,进行该技术的“研究、开发和示范”。Centrus利用ACTDO的收入,一直在俄亥俄州的派克顿运行大量离心机,目的是“证明在实际运行条件下离心机的长期性能和可靠性”。
Urenco铀浓缩公司业绩提升
Urenco铀浓缩公司2015年3月发布通告,该公司2014年净收入4.045亿欧元(4.393亿美元),比上一年度增长20.2%,此前该公司持续推进私有化改造,2013年公司业绩出现明显下滑。该公司计划从2016年开始放慢在美国工厂增加新的生产能力。
Urenco公司2014年的铀浓缩能力为1800万分离功,这归功于该公司在美国生产厂增加了新的生产能力。Urenco美国离心浓缩厂扩建的第二阶段提前完成,扩建项目的第三阶段计划在2015年底全面运行,届时该厂的生产能力将达到470万分离功。
美国武器工程氚设施被安全问题困扰多年
根据美国能源部2015年7月20日发布的研究报告,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的“武器工程氚设施”四年前由于一系列问题被关闭至今。该设施主要用于研究有关核武器所需氚材料的科学数据,之前已经运行了9年。
作为该实验室的监督者与经费提供者,美国能源部为解决这些安全问题已经支出了数千万美元,但是至今没有取得什么成效。该实验室的“武器工程氚设施”对于其国家安全任务来说至关重要,但是根据能源部检查人员发布的报告,该设施仍处于关闭状态。
美国国家点火装置持续开展激光实验
2015年8月18,美国国家核军工管理局宣布,国家点火装置(NIF)于上周发射了2015财年第300束激光目标射击,提前超过六周完成了今年的目标。相比之下,该设施于2014财年完成了191束激光目标射击。NIF位于劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(LLNL),拥有目前世界上最具能量的激光。加快发射速度一直以来都是惯性约束聚变(ICF)计划的重中之重。NIF的主要任务是在高能密度物理领域为NNSA基于科学的库存管理计划提供实验性观察和数据,该领域直接关系到核威慑和国家核安全。
美国开展核潜艇反应堆和燃料制造
美国巴布科克•威尔科克斯公司下属核燃料服务公司2015年3月16日宣布,美国能源部的海军反应堆办公室实施了此前签署合同的附加方案,价值1.69亿美元。该项工作属于去年签署的一项3.02亿美元合同。相关工作包括为美国海军核推进计划制造和交付核燃料并开展支持活动,以及为未来海军反应堆计划开发材料。
俄罗斯建造新一代核动力破冰船
俄罗斯联合造船公司的波罗的海造船厂2015年5月26日宣布为首艘批量化建造的新一代项目22220破冰船铺设龙骨。波罗的海造船厂已于2014年5月和国家原子能公司签署了两艘项目22220型破冰船的建造合同。这两艘破冰船分别将于2019年12月和2020年12月服役。波罗的海造船厂目前还在建造首艘项目22220型示范破冰船。
美国开发先进载人推进技术
美国航空航天局(NASA)局长2015年6月4日发表讲话称,NASA正在考虑利用先进推进技术,将目前飞往火星所需的8个月时间减半。相关技术包括太阳能电推进以及核火箭等。过去几年来,美国一直考虑将宇航员送往火星,而该计划的主要问题是,采用现有的液体燃料火箭需要大约八个月的时间。如果能够将行程时间减半,那么就能节约大量的食物和水,从而降低航天器重量,反过来又能减少燃料需求。此外,减少行程时间,还能减少宇航员受到的辐照剂量。
美国科学家发明中子探测的新材料
据sciencedaily网站2015年3月4日报道,美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的科学家Christopher Lavelle与马里兰大学和国家标准与技术研究所的研究团队一起,成功显示出涂硼玻璃碳泡沫材料可以用于探测放射性物质发射的中子。探测中子方法主要用于扫描集装箱以及核动力仪器仪表、工作场所安全等,通常使用的探测物质氦-3越来越难以获得。
美国开发出新的超快光电探测器
据lanl.gov 网站2015年9月11日报道,在专门设计的光电探测器中监视光电流瞬态的新技术可以提供非常高的时间分辨率,只有50皮秒。一个被称为量子点的微小半导体片的最大作用是,可以从一单光子中产生多个电子,这种特征称为“载子倍增”,有助于研发价格低廉和更加高效的太阳能电池和新型光电和辐射探测器。
美国完成第四次地下核爆炸探测能力改进实验
2015年5月27日,美国国家核军工管理局(NNSA)宣布,该局领导的团队成功进行了一次实验,这是NNSA一系列旨在提高地下核爆炸探测能力实验中的第四次。这种“源物理”实验(SPE-4)是美国努力加强军控核查的一个基础步骤,并将最终被用于《全面禁止核试验条约》的履约核实。内华达国家安全场址、洛斯阿拉莫斯国家实验室、劳伦斯•利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室、内华达州立(里诺)大学和国防威胁降低局全都参与了SPE-4主实验。NNSA的三大核武器国家实验室已经在使用该系列实验中前三次(2011年5月进行的SPE-1、2011年10月进行的SPE-2和2012年7月进行的SPE-3)的实验数据。
美国空军重新启用5个核监测中队
据UPI网站2015年10月23日报道,美国空军25年来首次正式启动了5个具有核监测功能的空军中队,这些部队可能会调查朝鲜和伊朗。 空军技术应用中心(AFTAC)由美国空军作战司令部运营,是“联邦政府唯一从事检测国外核爆炸并报告技术数据的组织”。
俄罗斯开始建设全球核预警系统
据sputniknews.com网站2015年8月19日报道,俄罗斯政府计划2020年之前为俄罗斯的核安保建造全球覆盖系统。自苏联解体后,核战争早期预警系统处于衰退状态,许多卫星达到寿命期限,阿塞拜疆和乌克兰的地面卫星接收站在租赁协议失效后不再工作。目前俄罗斯正在改造苏联时期的系统,计划不仅使用地面雷达站和卫星,还有无人机。俄罗斯战略导弹部队已经成功发射了一枚搭载韩国卫星的RS-20B洲际弹道导弹。作为统一空间系统的一部分,俄罗斯还准备开始发射新的卫星,首次发射定于今年秋季。

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