切爾諾貝利事件后，俄羅斯核技術(shù)如何演變。

“這場(chǎng)災(zāi)難徹底改變了我們對(duì)核安全的理念與準(zhǔn)則。” 在切爾諾貝利核電站事故四十周年之際，俄羅斯原子能公司（俄原子能集團(tuán)）總裁阿列克謝?利哈喬夫如此表示。切爾諾貝利事故之后，核電站建造技術(shù)發(fā)生了哪些根本性變革？如今俄羅斯研發(fā)的前沿核技術(shù)，又將如何攻克核能領(lǐng)域的核心難題 —— 核廢料無(wú)害化處理？

時(shí)至今日，俄羅斯境內(nèi)仍有七臺(tái)切爾諾貝利同款RBMK反應(yīng)堆投入運(yùn)行：列寧格勒核電站兩座、斯摩棱斯克核電站三座、庫(kù)爾斯克核電站兩座。

列寧格勒核電站的最后兩臺(tái) RBMK 反應(yīng)堆計(jì)劃于 2030 年關(guān)停，去年已獲批延長(zhǎng) 5 年運(yùn)行壽命；

庫(kù)爾斯克核電站同批次反應(yīng)堆獲準(zhǔn)延壽，兩臺(tái)機(jī)組分別定于 2033 年、2035 年退役；

斯摩棱斯克核電站剩余三座機(jī)組，運(yùn)行期限分別延長(zhǎng)至 2032 年、2035 年及 2040 年，全部達(dá)到 50 年設(shè)計(jì)運(yùn)行年限。

區(qū)別于現(xiàn)代VVER壓水堆（采用雙回路結(jié)構(gòu)，一回路完全密閉隔離，與驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的二回路相互獨(dú)立），切爾諾貝利同款 RBMK 反應(yīng)堆沿用老舊的單回路設(shè)計(jì)：反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生的蒸汽，直接經(jīng)由汽水分離器輸送至汽輪機(jī)做功。

單回路結(jié)構(gòu)省去了一、二回路之間的換熱裝置，熱力學(xué)效率更高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且實(shí)用性強(qiáng)，但也存在致命缺陷。

流經(jīng)反應(yīng)堆堆芯的一回路冷卻水，會(huì)受中子輻射產(chǎn)生放射性，同時(shí)受燃料元件破損、管道腐蝕等影響，混入大量放射性雜質(zhì)。

最終，汽輪機(jī)房?jī)?nèi)的汽輪機(jī)、冷凝器及整套管道系統(tǒng)會(huì)持續(xù)累積放射性物質(zhì)。

除此之外，RBMK-1000 型反應(yīng)堆向大氣排放的放射性物質(zhì)（如氮 - 16 同位素），排放量遠(yuǎn)高于同等功率的 VVER 雙回路反應(yīng)堆，可達(dá)數(shù)十倍之多。

不過(guò)，所謂 “數(shù)十倍” 僅為相對(duì)數(shù)值，實(shí)際輻射排放絕對(duì)值完全符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，斯摩棱斯克核電站及周邊區(qū)域的輻射水平，常年與天然本底輻射數(shù)值持平，長(zhǎng)期運(yùn)行未造成輻射污染。

如今，是否還會(huì)發(fā)生切爾諾貝利級(jí)別的毀滅性核事故？

俄原子能集團(tuán)總裁明確答復(fù)：絕對(duì)不可能。

“切爾諾貝利災(zāi)難倒逼全球核工業(yè)徹底革新安全體系。”

當(dāng)年事故的發(fā)生，是多重極端特殊條件疊加、人為嚴(yán)重操作失誤共同導(dǎo)致的悲劇。

事故發(fā)生后，俄羅斯立即對(duì)所有 RBMK 反應(yīng)堆進(jìn)行全面改造，徹底杜絕了重大核事故的發(fā)生隱患。

俄原子能集團(tuán)計(jì)劃在未來(lái) 15 年內(nèi)，全面淘汰老舊的 RBMK-1000 反應(yīng)堆，以VVER-TOI新一代先進(jìn)壓水堆全面替代。

該升級(jí)計(jì)劃已在庫(kù)爾斯克核電站啟動(dòng)，配備 VVER-TOI 反應(yīng)堆的庫(kù)爾斯克 2 號(hào) 1 號(hào)機(jī)組，已于 2026 年 1 月正式并網(wǎng)發(fā)電。

VVER-TOI 屬于第三代核反應(yīng)堆，而 RBMK 系列為第二代反應(yīng)堆。

目前全球在役核電站以第二代反應(yīng)堆為主，但三里島、切爾諾貝利、福島等一系列核事故證明，第二代反應(yīng)堆的安全設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重短板。

吸取歷代核事故教訓(xùn)后，核工業(yè)界研發(fā)出第三代核反應(yīng)堆，以被動(dòng)安全、模塊化設(shè)計(jì)、超長(zhǎng)服役壽命為核心。

第三代反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)無(wú)需人工操控、無(wú)需外部供電，完全依托重力、自然循環(huán)等物理原理自主運(yùn)行。

例如，一旦發(fā)生堆芯熔毀事故，反應(yīng)堆內(nèi)置的堆芯熔融物收集裝置，可徹底收容并冷卻高溫熔融核物質(zhì)，杜絕放射性泄漏。

同時(shí)，第三代反應(yīng)堆的外部防護(hù)體系全面升級(jí)：

可抵御大型飛機(jī)撞擊、野戰(zhàn)重炮轟擊，具備超強(qiáng)的抗震、抗海嘯能力。

模擬測(cè)試表明，第三代核電站的安全系數(shù)比第二代高出約 20 倍，各類事故的危害影響大幅降低。

經(jīng)濟(jì)層面同樣優(yōu)勢(shì)顯著：設(shè)計(jì)運(yùn)行壽命可達(dá) 60 年以上，核燃料利用率大幅提升，燃料更換周期延長(zhǎng)，顯著降低全生命周期運(yùn)營(yíng)成本。

第四代核反應(yīng)堆目前仍以試驗(yàn)性樣機(jī)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)為主，尚未大規(guī)模商用。

多家美國(guó)企業(yè)研發(fā)熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)，該方案被認(rèn)為具備極致的被動(dòng)安全特性。

以高溫熔鹽作為冷卻劑，可在低壓環(huán)境下維持高溫運(yùn)行，熱力學(xué)效率極高。

但該技術(shù)存在致命短板：自上世紀(jì) 60 年代起，研發(fā)人員始終無(wú)法攻克核心難題。

熔鹽介質(zhì)強(qiáng)腐蝕性，疊加高強(qiáng)度電離輻射，會(huì)產(chǎn)生極端惡劣的化學(xué)環(huán)境，反應(yīng)堆容器材料耐久性、設(shè)備使用壽命無(wú)法驗(yàn)證，技術(shù)落地瓶頸難以突破。

2.高溫氣冷堆

已進(jìn)入試驗(yàn)運(yùn)行階段的前沿技術(shù)，運(yùn)行溫度可達(dá) 1000 攝氏度。

不僅熱效率與發(fā)電效率大幅提升，還可實(shí)現(xiàn)高溫制氫、高溫化工等綜合利用。

2023 年，相關(guān)國(guó)家石島灣核電站一號(hào)機(jī)組的HTR-PM高溫氣冷堆投入試運(yùn)行，發(fā)電效率達(dá) 40%，遠(yuǎn)超二代、三代反應(yīng)堆 31%~33% 的平均水平。

3.快中子鈉冷反應(yīng)堆

全球技術(shù)最成熟、最接近商用的第四代反應(yīng)堆技術(shù)，俄羅斯為該領(lǐng)域的全球領(lǐng)軍者。

俄羅斯長(zhǎng)期研發(fā) BN 系列快中子反應(yīng)堆（BN-650、BN-800），積累了豐富的試驗(yàn)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

2025 年，俄羅斯啟動(dòng)BN-1200大型商用快中子反應(yīng)堆建設(shè)項(xiàng)目，額定功率 1220 兆瓦。

俄羅斯鈉冷反應(yīng)堆項(xiàng)目的核心目標(biāo)：打造封閉式核燃料循環(huán)體系。

BN 系列反應(yīng)堆可同步解決兩大難題：

利用鈾 - 238（天然鈾占比 99% 以上）增殖生產(chǎn)钚燃料；

無(wú)害化焚燒核廢料中的高放射性長(zhǎng)壽命錒系元素，徹底消解核廢料危害。

同時(shí)，俄羅斯正在研發(fā)混合氧化物燃料（MOX 燃料），將鈾钚混合燃料投入核能利用，最大化利用天然鈾資源。

別洛亞爾斯克核電站四號(hào)機(jī)組（BN-800 反應(yīng)堆）為 MOX 燃料主力試驗(yàn)基地；

2026 年，巴拉科沃核電站的 VVER-1000 反應(yīng)堆啟動(dòng) MOX 燃料試驗(yàn)，為壓水堆燃料升級(jí)奠定基礎(chǔ)。

2026 年 4 月，別洛亞爾斯克核電站 BN-800 反應(yīng)堆完成全球首項(xiàng)錒系元素?zé)o害化處理 + 鈾钚混合燃料工業(yè)化試驗(yàn)。

此舉標(biāo)志著俄羅斯邁出關(guān)鍵一步，向閉環(huán)永續(xù)核能體系邁進(jìn)，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)核電站核廢料全回收、資源化利用，打造 “零核廢料” 核能體系。