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从铀到钍——解读全球核燃料战略

http://cn.newmaker.com 4/13/2011 11:26:00 AM 日经BP社

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作为核电燃料，钍正受到越来越多的关注。钍很难应用于军事领域，曾被看作是实现核电等和平利用核能的最佳选择。在全球各国不断增设核电站的今天，钍作为不会释放温室气体的能源，将被如何定位？立足防止核扩散、能源安全及以资源为核心的地缘政治学等观点，笔者着手调查了全球各国的核能战略。

防止核扩散并削减放射性废弃物

钍常和铀共生，是一种天然放射性元素。作为核燃料，目前全球正在逐步扩大钍的应用来替代铀。

其背景是，作为全球变暖对策，世界各地正在不断增设核电站。而此时最大的顾虑便是核武器的扩散及放射性废弃物。钍不仅可防止核武器扩散，还基本不会生成含有钸的有害放射性废弃物。

这种技术好处多多，但为什么至今还没有得以实用化呢？原因如果用一句话概括，就是第二次世界大战后的冷战格局和核武器开发竞争阻碍了其的发展。将核能用于民用核电，长期以来并非与军事利用毫无关系。

核武器包括两种，一种使用铀作为原料，另一种则使用大自然中基本不存在的钸，其中使用钸的核武器更容易制造。钸是在铀发生核裂变后燃烧时生成的，而燃烧钍基本不会生成钸。因此，如果采用钍作为核电燃料，便会限制核武器的制造。这种政治层面的原因使钍核电难以问世。

实际上，美国从二十世纪五十年代到七十年代，一直不断推进钍熔盐反应堆的技术开发。从1965年到1969年的四年时间里，一直零事故运行，基本技术得以确立。设想利用钍燃料的这种反应堆是和平利用核能的最佳选择。

钍熔盐反应堆的优点是体积小，经济性高。并且，还能将轻水反应堆的乏燃料和报废的核武器所含有的钸与钍同时燃烧进行处理。钍本身不会发生核裂变，因此作为“火种”使钸得以使用。

美国有家名为钍动力公司（Thorium Power）的核燃料企业，目前正在推进钍在轻水反应堆中的利用，这种反应堆正在日本等世界各国广泛应用。除熔盐反应堆之外，世界各国还正在研发在各种类型的反应堆中使用钍。

美国总统奥巴马提出了“绿色新政”（Green New Deal)政策，并且呼吁全世界实现无核化。2009年4月5日，奥巴马在出席于捷克共和国首都布拉格召开的美国与欧盟首脑会议时，发表演说称“美国在销毁核武器问题上负有首先采取行动的道义责任”。并且，还公布了今后的发展方针，即以实现无核世界为目标，4年内构筑防止武器用核物质扩散的体制。

对此，京都大学核能工学专业助教龟井敬史教授认为，捷克共和国在“钍熔盐反应堆的技术开发方面是全球领先国家之一。如此看来，奥巴马总统的演说很难认为是巧合”。

奥巴马与钍

总之可以理解为，美国的目标是，利用钍核在全球变暖对策及废除核武器方面中掌握世界领导权，同时推进绿色新政政策。奥巴马总统没有沿袭前总统布什的核复兴政策，在钍核问题上，出现了很大差异。龟井博士称，2009年6月美国众议院、7月美国参议院通过的国防预算法案中提出，由海军着手研究钍熔盐反应堆，并在2011年2月1日之前向国防委员会报告。

美国三大新闻杂志之一《美国新闻与世界报道》2009年4月刊登了绿色经济（GREEN Economy）专辑，其中介绍了钍核。

除美国、捷克共和国之外，着手进行钍熔盐反应堆技术开发的国家还包括加拿大、挪威及澳大利亚。印度着手自行开发已60年，而中国的崛起也不能忽视。

遗憾的是，日本一直处于闭关状态。此前，虽然有极少数的技术人员积极呼吁熔盐反应堆需要实用化，但并没有得到重视。这是因为，东芝、三菱重工及日立制作所等大企业与法国的阿海珐集团一起，凭借轻水反应堆型发电站业务在全球占据了一席之地，因此像大型油轮一样，无法轻易转变国家策略的方向。但如果不看清全球发展趋势，日本恐怕将在全球处于落后地位。

应该关注的是中国和印度。两国因铀资源缺乏，所以都依赖铀储量位居全球首位的澳大利亚。2006年4月，温家宝总理访问澳大利亚，在与霍华德总理会谈时，就2010年开始向中国出口铀达成了协议。

澳大利亚要求铀进口国家义务加入《核不扩散条约》(NPT)。中国虽然是《核不扩散条约》加盟国，但因担心被用于军事目的，澳大利亚以往对向中国出口铀显得很消极。此次解除出口禁令时，中国与澳大利亚签署了不用于和平目的以外其他用途的保证协议，并且进口的铀将接受国际原子能机构（IAEA）的监察，负有向澳大利亚公开的义务。

积极采用核能发电的印度也请求澳大利亚为其出口铀，但因该国不是NPT加盟国，所以这一请求之前一直被搁置。但2007年8月，澳大利亚决定允许向印度出口铀，两国间签署了与中国同等条件的协议。虽然印度不是《防止核扩散条约》加盟国，但印度与美国签订了有关核能的双边协议，因此澳大利亚将其作为特例允许出口。

美国与澳大利亚等以核能为中心，加快与印度和中国合作。虽然印度和中国铀资源贫乏，但两国具有其他资源丰富的共同点。比如独居石等含有大量稀土的矿物资源。

日本有相应战略吗？

稀土在电子、IT设备、电动汽车等尖端技术产业不可或缺，对于当前的日本产业界而言，是和稀有金属一样备受关注的重要资源。

独居石中含有钍。特别是印度的独居石，钍含量高达约8％。而中国的稀土产量占全球的97％，储量高达31％。

目前，从独居石等矿物中提取稀土时，放射性物质钍作为难以处理的杂质必须除去。而中国的独居石中，钍含量远远低于印度，仅为0.3％以下，提取稀土时难以去除的杂质较少，处理更为方便。

虽说含量低，但中国的稀土产量毕竟位居世界第一。作为废弃物而储存的钍资源储量较大。中国政府应将其作为今后的重要能源资源。近来，清华大学等开始呼吁推进钍的利用，并与国际原子能机构联合召开了钍相关国际会议。

不久前，中国的2家国有企业获得了澳大利亚大型稀土、稀有金属勘探开发公司的支配权。澳大利亚独居石的钍含量为6％。

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