2017年國外核領域十大事件
軍工資源網 2018年01月29日編者按:中核智庫《原子能情況反映》編輯部組織相關專家,對2017年國外核領域事件進行梳理,根據事件對國際形勢、核安全態勢以及未來對核工業發展的影響進行排序,評選出國外核領域十大事件,供參考。
一、朝鮮進行第六次核試驗和“火星-15”試射
二、特朗普政府謀求提升美國核力量
三、美國“福特”級新一代核動力航空母艦服役
四、俄羅斯進行大規?!叭灰惑w”核力量演習
五、聯合國大會通過并開放簽署《禁止核武器條約》
六、西方兩大核能企業巨額虧損重組
七、美國開展千瓦空間核反應堆地面樣機熱試驗
八、俄羅斯突破鎳-63同位素電池批量生產技術瓶頸
九、日本耐強輻射機器人首次成功完成反應堆內勘查
十、美國海軍核彈頭換裝“超級引信”
一、朝鮮進行第六次核試驗和“火星-15”試射
2017年9月3日和11月29日,朝鮮成功進行了第六次核試驗與新型洲際彈道導彈“火星-15”試射。國際社會普遍認為,朝鮮第六次核試驗可能是一次氫彈試驗,“火星-15”射程可覆蓋美國本土全境。針對朝鮮連續試射導彈與核武器開發,美國不斷加強對朝軍事威懾,半島緊張態勢持續升級,引起周邊國家與國際社會廣泛關注。
朝鮮的氫彈裝置爆炸試驗,使朝鮮在核武器研制上取得了跨越式的發展,為進一步完善武器裝置設計奠定了技術基礎。同時,隨著朝鮮核運載工具研制取得突破性進展,未來在完全掌握彈頭再入技術后,朝鮮有可能考慮開展兩彈結合飛行試驗。美國在推動聯合國發起對朝新一輪國際制裁的同時,也表示不放棄探索通過外交與和平手段解決的途徑。然而,只要朝、美之間的根本性矛盾未能解決,朝鮮發展核武器的計劃就不會終止。
二、特朗普政府謀求提升美國核力量
2017年1月27日,美國總統特朗普簽署行政命令,要求“重建美國武裝力量”,指出“美軍應增強各個領域的能力,包括導彈防御、網絡防御和核威懾”。同時指示國防部長啟動新的“核態勢評估”,“以確保美國的核威懾現代化、強大、靈活、有應變能力、隨時待命,適合于遏制21世紀的威脅并保證美國盟友安全?!?/p>
3月8日至16日,美國眾議院軍事委員會召開“核威懾軍事需求評估”“核威懾”“能源部核武器基礎設施”等3場與核相關的聽證會。參聯會、國防科學委員會多名委員以及能源部部長均指出,美國日益老化的核力量、核武器基礎設施、核企業需要現代化,任務緊迫而勢在必行。國會預算辦公室最新版(2017)預算報告也指出,美國將在2017~2026十年間投入4000億美元升級核武庫。4月17日,國防部長正式啟動新一輪(第四次)核態勢評估,相關工作將在2017底完成,將影響未來5~10年美國核戰略與政策,對世界核態勢產生重大影響。
上述情況表明,美國不會改變長期奉行的先發制人的核威懾戰略,從特朗普到參聯會、國防部、能源部,也都在極力提升對核威懾的重視,并提高核威懾在美國國家安全中的地位與作用。
三、美國“福特”級新一代核動力航空母艦服役
2017年7月22日,美國海軍第三代核動力“福特”級航空母艦(CVN-78)在弗吉尼亞州諾福克海軍基地正式服役,“福特”級航空母艦采取了“尼米茲”級的基本設計,同時采納多項改進(電磁彈射器、電磁攔阻器、新式雙頻雷達、新式整合化作戰系統等),每天的飛機出動架次增加33%,船員人數減少幾百名。
“福特”級航空母艦推進系統采用A1B反應堆,反應堆熱功率從A4W/A1G的500兆瓦提高到625兆瓦,發電能力提升2倍;通過減少閥門、管道和主泵等進一步簡化了反應堆系統,讓系統更加緊湊,同時減少了維護和人員需求;改進了堆芯設計和燃料元件制造工藝,大幅提高軸功率,燃料U-235富集度也從之前的97.3%降到93%,50年壽期內的運行與支持費用降低約40億美元。
“福特”級航空母艦入役后,進一步提升美戰略威懾的能力。
四、俄羅斯進行大規模“三位一體”核力量演習
2017年10月26日,俄羅斯時隔5年再次進行了海陸空“三位一體”戰略核力量協同作戰的綜合演習,通過戰略核潛艇、陸基核導彈部隊一次性試射了4枚核戰略導彈,俄空軍還出動了3型轟炸機發射空射巡航導彈。所有參演部隊均是臨時接到通知后開始遂行任務,所發射的?;?、陸基和空基導彈全部成功摧毀預定目標,顯示了俄戰略核力量的高度戰備水平和高度精確的遠程武器。俄總統普京親臨現場指揮顯示俄羅斯十分重視此次演習,引發了世界范圍的極大關注。
近期,美俄關系改善無望、美國擴大介入敘利亞內戰的規模、與北約矛盾加深等新情況層出不窮,俄進行大規?!叭灰惑w”核演習是一系列事件后的強硬反應,旨在提醒對手其核威懾能力依舊不容小覷。
五、聯合國大會通過并開放簽署《禁止核武器條約》
2017年7月7日,聯合國(193個成員國)大會以1票反對(荷蘭)、1票棄權(新加坡)、122票贊成通過《禁止核武器條約》,其它69個國家均未參與投票,其中包括五個安理會常任理事國,印巴以朝,德國、意大利和日韓等多數西方國家在內的40余個重要國家。9月20日起,《禁止核武器條約》已于聯合國總部開放簽署,并將在獲得第50個國家批準書之日起90天后生效,可能于2018年年底前生效。截至12月10日,已有巴西、印尼和愛爾蘭等56國簽約,但只有3國批準。
條約的通過在很大程度上反映了無核武器國家禁止核武器的強烈愿望。但由于條約未得到所有國家認可,不具有普遍性和權威性,只能作為簽約國的準則規范,不構成法律規范。所以條約的作用有限,既解決不了核武器國家擁有和裁減核武器問題,也解決不了印巴以朝發展核武器問題,更將會加深無核武器國家和核武器國家在核裁軍問題態度上的進一步對立,給推進核裁軍帶來新的問題。
六、西方兩大核能企業巨額虧損重組
2017年3月,美國西屋電氣(簡稱“西屋”)因大幅虧損,經營困難,申請破產保護。此前,法國阿海琺集團(簡稱“阿?,m”)也因巨額虧損,被迫于2016年6月啟動重組,2017年多次獲得法國政府等注資。西屋和阿?,m是西方知名的核能企業,由于核電項目嚴重拖期、預算超支,從而發生巨額虧損陷入困境,引發世界核工業界高度關注與深思。
西屋申請破產保護和阿?,m重組,只能解決經營問題,但無法解決技術工程問題。這兩家公司正在對反應堆設計進行改進,滿足核電建設需求,提高國際競爭力。
七、美國開展千瓦空間核反應堆地面樣機熱試驗
2017年11月,美國開始對最新研制的空間核反應堆電源即“千瓦電源”地面樣機進行熱試,啟動為期三年的技術示范項目,表明美解決了空間反應堆電源可靠性問題、攻克了部分關鍵技術。
“千瓦電源”輸出功率1~10千瓦,設計壽命10年以上,功率質量比約400千克,主要由使用鈾鉬合金作燃料的反應堆、鈉熱管導熱回路和斯特林能量轉換裝置組成。電源運行時,鈾鉬合金燃料裂變產生的熱量經鈉熱管導出,由斯特林能量轉換裝置轉換成電力,供航天器使用。
按計劃,美國將于2018年1月結束熱試,2020年完成技術示范項目,技術成熟度達到5級(工試級)?!扒唠娫础币坏╅_發成功,將滿足美未來太空任務1~10千瓦級能量需求,提升無人深空探測能力。
八、俄羅斯突破鎳-63同位素電池批量生產技術瓶頸
2017年6月,俄羅斯國家原子能公司展出鎳-63同位素電池樣機。電池輸出功率1毫瓦,電壓2伏,只有手掌大小,壽命可達50年,安全性高,環境耐受性好。俄羅斯通過離心分離濃縮生產豐度79.4%(分離功耗減至1/3)的鎳-62,裝入低通量核電反應堆輻照生成鎳-63(可實現大規模生產)后卸出,經化學處理提取鎳同位素,二次離心分離濃縮可生產豐度高達81.2%的鎳-63,產品豐度提高近3.8倍。
目前,俄羅斯已掌握高豐度低成本鎳-63制備新工藝,突破了鎳-63電池制備瓶頸。鎳-63電池一旦實用,將極大滿足深空、極地、深海任務中無人監控探測儀器、預置武器系統等供電需求,提高裝備執行任務的持久性,對解決近年來快速發展的極端環境中長期無人值守小型裝備的供電難題有重要意義。
九、日本耐強輻射機器人首次成功完成反應堆內勘查
2017年2月至7月,日本國際核退役研究所牽頭研發的三款堆內勘查機器人進入福島核事故中受損的三座反應堆安全殼,其中,“小太陽魚”潛水機器人首次獲取溫度、輻射水平等關鍵數據,并拍攝到核燃料熔融物圖像。這標志著日本耐強輻射堆內勘查機器人研制取得成功,為反應堆退役與核事故處置提供了必要手段。
后續,日本將改進堆內勘查機器人,進一步提高耐輻射能力,延長作業時間;增強行進靈活性,可在壓力容器和堆芯內更狹小、復雜的空間行進勘查。日本堆內勘查機器人的研發應用取得成功,為核燃料熔融物取出與反應堆退役方案的制定奠定基礎,為世界核事故應急處置提供了技術積累和實踐經驗。
十、美國海軍核彈頭換裝“超級引信”
2017年3月,《原子科學家公報》發布的報告披露,美海軍所有潛射彈道導彈核彈頭已換裝“超級引信”,均具備打擊加固目標的能力,該引信可大幅提高核彈頭的打擊精度。
“超級引信”的正式名稱是引爆控制系統,由引信、待爆子系統(包括雷達)、點火子系統和熱電池供電系統組成,位于核爆炸包上方的錐形再入體尖端。“超級引信”通過調節核彈頭爆炸高度和位置,使彈頭能在距目標足夠近的合理范圍內引爆,高效摧毀加固目標。
裝配“超級引信”的核彈頭摧毀加固目標的概率約為86%,是此前裝配常規引信的彈頭的3倍。“超級引信”的應用,將大幅提高美海軍潛射彈道導彈毀傷能力,極大增強美國核威懾力。