http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-10-13
“大腕”眼中的核能“阿喀琉斯之踵”
日本等灾害频发的国家在核电开发上面临的风险更大，因此要确保核反应堆的地点不应该是灾害易发的地方，这是全球性的问题。
尽管核能利用有潜在的风险，但作为清洁能源，核裂变和核聚变能源仍然是一个非常蓬勃的发展方向。
9月上旬，诺奖北京论坛开讲第2天，包括2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特在内的6名国内外顶级科学家畅谈“新材料与新能源”，而核能作为绿色能源的一种，成为几位科学家频频提及的词眼，核能利用与核安全也成了大家避不开的话题。
“现在核能利用在科技上面临的挑战就是安全性。现在是第四代核电厂，我想一代会比一代安全。”在近日举办的“诺贝尔奖获得者北京论坛首都科学讲堂”上，非洲科学院院长、世界科学院首任执行主任穆罕默德·哈桑在回答《中国科学报》记者提问时如是说。他还表示，核风险是一个持续性的挑战，要确保从科学的角度避免核灾害发生的可能性。
我国应用物理学专家、中国工程院院士杜祥琬则同样指出，发展核能要特别把安全放在第一位。
核灾害犹如荷马史诗中英雄阿喀琉斯的脚踵“死穴”，一旦被触发后果不堪设想。因此，确保核能安全成为“大腕”们眼中的头等大事。
核能利用的安全问题
哈桑在“能源与发展中国家——挑战和机遇”的主题演讲中，多次提及核能。他指出，发展中国家将会需要大量的能源，以应对未来科技方面的发展。然而在能源消费的配比中，来自于石油、煤炭、天然气等的石化能源仍约占86%，核电和可再生能源分别仅约占6%、8%。
“石化能源占比越大，越会影响气侯。”哈桑指出，在清洁能源的使用上，可再生能源占的比重仍然非常小，而核能作为重要的部分，仍面临着安全上的威胁。
哈桑认为，直至今天，核泄露问题仍不容忽视：“福岛核电站的核泄漏问题，现如今仍然在影响日本的环境，也在污染着日本周边的海域。”
目前人类发展的核能为核裂变能，它不是受控核能。在核裂变发展的几十年历程中，曾发生过美国三里岛、前苏联切尔诺贝利和日本福岛核泄漏三次大的核安全事故。
杜祥琬曾撰文指出：尽管因核电事故死亡的人数远少于煤炭的矿难事故和交通事故死亡的人数，但由于核事故具有一定的后效性和扩散性，每一次事故都增加了人们对核电安全的担忧，甚至使人谈核色变。
哈桑认为，除了技术上保障核反应堆的安全之外，还要保障核电站的安全。
“福岛核电站本应该非常安全，但它遇到强地震和海啸。”他说，“日本等灾害频发的国家在核电开发上面临的风险更大，我们要确保核反应堆的地点，不应该是灾害易发的地方，这是全球性的问题。”
第三种态度和第四代核电站
杜祥琬在回答《中国科学报》记者提问时指出，福岛核泄漏事故后，国际上对核能的发展利用分化成三种不同的态度。
“第一种是停止发展核能，比如德国。”杜祥琬说，在日本核灾之后，德国政府顺从民众呼声，很快对能源政策做出重大调整，其中包括宣布2022年前关闭所有核电站，大力发展风能和太阳能等可再生能源。
“而大部分发达国家，如美国、法国等则继续发展核能。”杜祥琬指出，核能利用在一些发达国家中占重要地位或占比很高，无法弃核。“比如法国，其80%左右的电力由核电供应。”
“第三种态度就是我们中国的态度，我们是特别把安全放在第一位，再发展核能。”杜祥琬表示，在福岛核事故之前，我国就在核能发电中尤其注意安全，“比如发电站一般设置在比较高的位置，避免了海啸等可能引发的安全问题。”
“福岛事件以后，我国立即对核反应堆开展全国范围大检查，在安全的基础上再进一步发展。”杜祥琬说。
另外，他还指出，我国同时在研究开发新一代核反应堆，第四代先进核能系统技术之一的高温气冷堆正在我国建设。
2013年1月，中国自主研发的世界首座第四代核电站在山东省荣成市的华能石岛湾核电厂重新开工建设。若石岛湾核电站取得成功，它将成为世界上第一座具有第四代核能系统安全特性的“模块式高温气冷堆”商用规模示范电站。
石岛湾核电工程项目的主要技术单位是清华核能与新技术研究院。自上世纪70年代中期，该院就开始进行高温气冷堆的研发。2004年9月底，由国际原子能机构主持，清华大学核研院在10兆瓦高温气冷堆实验堆上进行了固有安全验证实验。实验结果显示，在严重事故下（包括丧失所有冷却能力的情况下），不采取任何人为和机器干预，反应堆能保持安全状态，并将剩余热量排出。
核能的未来
哈桑表示，尽管核能利用有潜在的风险，但作为清洁能源，“核裂变和核聚变能源仍然是一个非常蓬勃的发展方向。”
“化石能源现在正在污染着我们的环境，我们希望能够尽快的替代化石能源。”哈桑说，“我比较推崇核能，如果核聚变能源能够实现和推广，那是最好的。”
哈桑认为，核聚变能利用的项目一旦成功，将对解决全世界的能源问题发挥显著的积极作用。
然而，研发核聚变能的挑战非常大，需要科学家们支持这些项目，在这一领域上展开国际合作。
巴尔扎恩奖的获得者、巴西科学院院士雅各布·帕里斯的偏好则是可再生能源：“巴西现在50%的能源都是可再生能源，我想它同未来的发展趋势更吻合，核能属于复杂化的能源。”
乔治·斯穆特则认为能源发展的方向应该是“有效率”和“成本低”，未来风能、太阳能和核能都会成为重要的能源。“核能也是非常有潜力的能源，我想在未来50年之后核能会凸显出来。”
化学工程专家、中国工程院院士金涌表示，太阳能和核聚变都是人们公认的解决人类终极能源需求的两个最重要的途径，而决定核聚变成功与否的关键因素之一就是材料问题。
“世界上还没有任何一个材料能承受极端条件（在相对密度的温度下承受包括中子，氘、氚、氦等离子的冲击和腐蚀）的考验，我们现在正在研究这样的材料。”金涌说。
材料专家、中国科学院院士葛昌纯也认为，功能和结构相结合的耐超高温材料，是核能安全利用的重要因素。（赵广立）
[科学网-中国科学报]
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核能工程人才培养须重综合素质
核能已经成为当今中国及世界许多国家的重要能源战略需求之一，如何保证核电技术的持续和安全发展是许多国家的决策机构和工业界非常关注的事情。我国核电工业比较年轻，发展迅猛，从而也引发了教育界有识之士关于核科学技术人才培养的全新思考。
日前，中国科学技术大学核科学技术学院副院长徐榭教授在接受采访时表示：“核科学技术人才的培养与我国核电工业长期、健康的发展息息相关。将来核电站的安全有可能会取决于我们今天培养的学生的质量，因此大学教学计划必须在各个学校的基础上考虑到世界上核工程教学的成功经验，设计严格完善的教育体系，以确保我们的毕业生具备从事核工程领域的多个学科（包括核安全）工作的综合素质和能力。”
重视人才的综合素质和实际能力
“在核工程技术领域，不管是管理型人才还是科研型人才，学生综合能力和解决实际问题的能力的培养很重要。” 今年7月份，中美大学核工程专业研讨会在中国科大核科学技术学院举行，来自中美高校和研究机构的近20位核工程领域的专家会聚一堂，就核工程领域的人才培养、学科设置、教学方法等议题展开思想碰撞。
会上，多位美国专家以美国三里岛事件为例，强调核科学技术人才综合能力培养的重要性。发生于上世纪70年代末的美国三里岛核泄漏事故，震惊全美，重创美国民众对核电的信心。事后调查发现，其事故的发生与一系列人为操作失误有很大关系。“这主要是知识素养之外的综合素质和能力的问题。”研讨会召集人徐榭说。
新世纪以来随着我国核能源政策的制定，包括中国科大在内的大约50所高校开办了与核能源有关的本科专业，人才培养的规模和质量也在不断提升。
“以中国科大为例，核学院创建于2009年1月，但已经在人才培养方面取得了相当的经验和成绩。”中国科大核学院院长助理常振旗副教授介绍了该院在人才培养方面的几个做法：一是夯实基础，特别注重打牢数理化基础；二是依托热核聚变实验装置、同步辐射光源等国家大科学装置的独特优势，让学生从大二开始进入大科学平台开展科研实践；三是在专业课程方面强调核聚变与核裂变相结合、核工程与核科技相结合，并发挥中国科大学科交叉的传统优势，与其他学院开展学科共建，如与化学院合作共建放射化学与辐射化学教研室。
“但是，我国核电工业很年轻，两年前发生在日本的福岛核事故证明核能安全问题的现实性和紧迫性，也使得我们学院的领导，包括院长万元熙院士、常务副院长盛六四教授等，一直在思考‘核能科学和技术的发展需要什么样的人才’。”徐榭认为，当今中国的核科学技术教育必须与核电工业的需要相结合，重点培养高素质和具有解决实际问题能力的应用型专业人才，除了与专业相关的基础科学知识的培训，还应该加强在工程设计能力、合作能力、表达能力和创新能力等方面的培养。
“其中，工程设计能力包括最基本的实验动手和数据分析能力，是工科和理科的主要区别之一。”“我国核能事业需要各种人才，从核电站操作、环境辐射安全检测、核废料处置到新型反应堆的设计和制造、核医学以及企业管理和政策制定。因此，我国核科学与技术的大学教育要着力培养学生多学科的知识面和解决实际问题的能力，使之具备一个优秀人才的综合素质。”
传统教学模式需要更多改革和创新
此次中美大学核工程专业研讨会上，许多专家表达了对中美学生差异的看法。来自通用电器—日立核能公司的熬奇博士表示：“总体感觉国内培养比较细致，强调基础；美国强调工程概念，着重于包括书面和口头表达能力等素质培养。”
现在麻省理工学院攻读博士学位的中科大核学院2012级毕业生杨洋同学说：“麻省理工学院更注重综合能力的培养，例如课程设置中注重口头表达，考试常常需要口头报告；更注重知识的融汇贯通，学以致用；在思维方式的锻炼上，科大数理课程比较充实，培养的主要是理科的严谨思维；而在麻省理工学院，做练习或者考试时往往需要做大量假设，解不唯一。”
徐榭于今年7月份在中科大进行了一项教学“试水”——他所开设的核科学技术院暑期课程“核科技前沿讲坛”以中国学生并不熟悉的教学方式进行，同学们反响热烈。
全英文教学是他所作的第一个大胆尝试。除此之外，他将选课的50多名同学分成10个小组，在三个半天的时间里学习了蒙特卡罗仿真软件和一种核探测器的理论和使用方法，完成了一个小科研课题，每个小组作了三次口头报告，而真正讲课的时间其实只占了部分的时间。
“这三天的时间，学生从一开始就被告知要完成的课题，而且他们很快发现自己课后要完成的事情很多。因为了解了理论如何会在课题里用到，他们听课的兴趣、参与性和内在的潜能被激发了，教学效果比进行三天填鸭式教学要好太多。”徐榭说，“同学们学会了通过团队协作去完成一项课题，同时也锻炼了口头和书面的表达能力，每次的报告水平有明显提高，同学们从报告里也相互学到了我预想不到的东西，比如如何安装软件和一些新奇的科研想法等。”
通过这次小实验，徐榭对教学方法的改革充满了信心。他指出，美国工程技术认证委员会（ABET）工程领域类本科专业评估标准共有11条，其中有对基础知识的深度和广度的要求，但更多的是对分析和解决各种实际工程问题的能力的要求，是美国200多年的工程教育的结果，很值得我国所有的大学工程类本科教学改革工作的借鉴。
[中科网 3013-09-12]
法国原子能专家:核电安全一要防天灾二要防人祸
中国科技网讯 3月26日到27日,万众瞩目的第二届世界核安全峰会在韩国首尔召开，届时，来自世界50多个国家地区和国际组织的领导人将齐聚汉江之畔，共商国际核安全和核不扩散等重大议题。峰会前夕，带着读者关心的有关问题，科技日报记者走访了法国原子能和可替代能源委员会主席贝尔纳·毕高先生。
核安全是人类共同的责任
毕高说，核安全是当今世界最重要的议题之一，新型核能是人类未来能源的优先选项，限制核武器扩散又是维护世界和平的重要保障，气候变化、能源危机等国际热门议题也均与核能息息相关。去年福岛核电站事故向全人类再一次昭示了核安全的绝对重要性，核安全无论如何强调都不过分。
具体而言，核安全又细分为两个层面的问题：一是运行安全；二是保障安全。运行安全即机组运行、人员管理稳定，预案详尽，可以抵御包括海啸、地震等在内的一切非人为因素的破坏；而保障安全则主要指抵御人为因素破坏，如恐怖袭击、核原料运输、核武不扩散及反核人士冲击等。通俗地讲，第一个安全层次防的是天灾，第二个层次防的是人祸。
在韩国首尔召开的第二届世界核安全峰会主要讨论第二个层次的核安全问题，这从峰会设定的三大中心议题也可以明确看出：防范恐怖分子核威胁、保障核材料安全和阻断非法核材料交易。本届核安全峰会将有全世界53个国家领导人和联合国秘书长潘基文等4个国际机构领袖出席，是2012年第一场广泛而重要的外交活动。毕高戏称，相对于二十国集团（G20），本届首尔核安全峰会也被称为“G50”。核安全峰会期间，各国首脑将在多边会谈现场进行交流，并各自举行两三场以上的双边会谈，预计将有200多场双边会谈同时举行。
本届峰会的首要目标是防止高浓缩铀和钚等危险核物质被滥用于犯罪，预防恐怖组织故意破坏核能设施制造“核恐怖”。这样重要的议题仅凭一个或者几个国家的力量根本无法完成，所以此次峰会的宗旨就在于寻求多个国家和国际刑警等国际机构共同合作的方案。国际社会如此重视核安全，正是因为上述原因，核安全应当也必须成为全人类共同的责任，只有世界各国团结协作、共同努力，才能确保国际核安全，保证核材料甚至核武器不落入恐怖分子手中。
核安全是人类能源安全的坚实保障
日本福岛核电站事故后，世界很多国家都掀起了核安全的大讨论。德国、瑞士等国甚至已经制定了退出核能战略，但对于法国来讲，核战略与核安全同等重要，核能同样是一个国家能源安全的重要保障。
毕高说，日本核事故后，很多人都问我，核电仍然可以被认为是一种安全可靠的能源吗？毕高借用法国核电先驱贝特朗·施密特的话回答道，核电远没有人们想象的那么危险，而人们总是对自己不了解的技术心存疑虑。事实上，任何技术都有风险，本质上讲，零风险的事情并不存在，而在核安全问题上时刻保持警惕则是必要和必须的。
日本的教训是深刻的，其警醒意义就在于让每一名核电工作者都要打起十二万分谨慎，随时预防极端现象的出现。而只有做好应对一切极端事故的预案，那么在险情真的发生时，才能够平稳处理，确保核安全。
民用核安全包括的内涵十分丰富，由原材料开采运输、核电机组安全运行、人员培训及核废料处理等多个环节构成。如果从建设工作算起，那还有更多的问题要处理和困难要克服。但我们绝对不能害怕困难，困难既是问题也是机遇，处理好一个困难，那么我们就获得了一个解决问题的方法。
在去年欧洲范围内开展的核电站压力测试中，法国原子能和可替代能源委员会欣慰地看到，法国电力、阿海珐集团及苏伊士等法国核电运营商旗下的核电站都顺利通过测试，并作出承诺，继续加强安全执行工作。
德国作出了2025年前退出核能的决定，但目前并没有找到足够的可替代清洁能源。事实上，为了弥补核电空缺，德国不得不启用部分停止的火电和燃气发电厂，这样反而加剧了温室气体排放。目前德国的温室气体排放是法国的5倍以上，电价则比法国高出40%。法国本土并不出产铀矿石，其所用的核原料也需要进口。如果可以使用新能源、可再生能源替代核能，我们也很愿意，但目前这个情况并不现实。2003年，法国进口的化石燃料的花费中约50％为铀矿石，这就是230亿欧元，而去年这一数字达到了650亿欧元！
目前法国发电量中74％是核电，水电占到11％，而火电、风电和潮汐发电仅占到10％，光伏和生物能发电占到4％，这种情况下法国一年用于电力能源领域的投资是178亿至212亿欧元。而如果法国制定与德国类似的核电退出方案，则需要将陆上风电比例提高到40％，海上风电20％，光伏发电12％，水电12％，其他来源16％。这种情况下，法国必须增加560亿欧元的额外投资，这对纳税人来说将是一笔沉重负担。而摈除核电，也将是对法国能源安全和能源自主性的一个极大挑战。
可再生能源和可替代能源是未来世界的巨大希望所在，它们终将有一天接管现在火电、核电的位置，但我们首先必须摆脱对化石燃料的依赖。可再生能源将极为有力地帮助我们低碳经济的发展，我们必须制定前所未有的大规模新技术研发测试，如大规模的电力储存、智能电网及超导输电网等。
采访最后，毕高指出，核安全是人类共同的责任，也是世界和平坚实的保障。维护世界核安全、核稳定，需要各国领导人的智慧、信心和勇气。他相信韩国首尔第二届世界和安全峰会将会给人们一个满意、积极的答案。（驻法国记者 李钊）
《科技日报》（2012-03-26 二版）(中国科技网)
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