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二、世界核工业分布与结构
美国核武器研究机构主要是能源部下属的3个核武器国家实验室，即：洛斯•阿拉莫斯国家实验室，劳伦斯•利弗莫尔国家实验室和圣地亚国家实验室。洛斯•阿拉莫斯国家实验室和劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的主要任务是：探索先进的武器概念；设计和制造核试验装置和核试验的诊断设备；研制核弹头或核炸弹，并监测它们在进入库存后的可靠性。圣地亚国家实验室的主要任务是：负责核武器的非核部件诸如引信、定时器、安全和控制装置以及降落伞的研究、发展和工程技术。洛斯•阿拉莫斯国家实验室创建于1943年，目前隶属于能源部国家安全核管理局（NNSA）下属的阿尔伯克基（Albuquerque）管理局，其业务管理者是加利福尼亚大学。1958年前美国的核武器都是洛斯•阿拉莫斯国家实验室设计的。以后又为国家设计了多种型号的核弹头，有：“三叉戟I”型潜地导弹核弹头W76/MK4，“民兵Ⅲ”型洲际弹道导弹核弹头W78/MK12A，巡航导弹核弹头W80-0和W80-1，“潘兴Ⅱ”型导弹核弹头W85和钻地导弹核弹头B61-11。劳伦斯•利弗莫尔国家实验室成立于1952年9月。劳伦斯•利弗莫尔国家实验室曾先后研制成功了“北极星”导弹核弹头（W47和W58）、“海神”导弹核弹头（W68）、“民兵Ⅱ”和“民兵Ⅲ”导弹核弹头（W56和W62）、B83现代战略炸弹、地面发射的巡航导弹核弹头（W84）、“和平卫士”/MX导弹核弹头（W87）等。该实验室还研究了减少剩余放射性（RRR）核武器和核爆激励的X射线激光器。该实验室隶属于NNSA下属的旧金山管理局，其业务管理者是加利福尼亚大学。圣地亚国家实验室，主要从事核武器非核部件的设计和研制工作。目前，圣地亚国家实验室隶属于NNSA下属的阿尔伯克基管理局，其业务管理自1993年10月1日开始归马丁•马里耶塔公司（Martin Marietta Corp.），即今洛克希德•马丁（Lockheed Martin）公司管理。圣地亚国家实验室分成两个部分，一部分在阿尔伯克基，另一部分在利弗莫尔。除了3大核武器实验室外，美国主要还有5个核军工厂（场），即：1．内华达试验场。美国1030次核试验中有904次在此进行。目前是次临界试验的主要场所，随时可以恢复地下核试验。2．萨凡纳河工厂。美国主要军用钚、氚生产厂。3．潘得克斯工厂。负责装配和拆卸核武器的工厂。4．堪萨斯城工厂。主要生产核武器中非核元部件。5．Y-12工厂。核武器零部件生产的综合性工厂。
俄罗斯最早的核武器研究机构是苏联科学院第二研究所（后来改为库尔恰托夫原子能研究所），它是1943年4月12日苏联科学院决定成立的。1946年4月8日，苏联部长会议决定建立原子弹研究设计局（第11设计局）。第11设计局（KБ-11）现在叫俄罗斯联邦核中心——全俄实验物理科学研究院。英国的原子武器研究院原来是军需部的一部分，1954年后归属联合王国原子能管理局（United Kingdom Atomic Energy Authority），1973年根据议院的法案，移交给国防部采购局（Procurement Executive）。1987年9月1日成立原子武器院（AWE——Atomic Weapons Establishment），它是由埃德马斯顿的原子武器研究院和勃菲尔德、加地夫的皇家兵工厂合并而成的。埃德马斯顿的原子武器院负责核弹头的设计、研究发展、核材料加工与试验的所有方面，包括核弹头的研究、设计、开发、生产与维修。法国1945年10月18日建立原子能委员会。1958年9月12日，原子能委员会成立军事应用部（DAM—Direction des Applications Militaires），负责研制、试验与生产核武器。军事应用部下面有6个研究中心，从事核弹头的研究、设计与发展，加工战斗部部件和完成总装配。这6个研究中心中，里梅尔-凡伦顿（Limeil-Valenton）研究中心是核弹头设计研究所，相当于美国的洛斯•阿拉莫斯和利弗莫尔国家实验室。1960年1月1日建立时，叫里梅尔研究中心，1983年7月改名为里梅尔-凡伦顿研究中心。军事应用部属下的其余5个研究中心分别承担生产核弹头，生产雷管（包括钝感炸药和液体炸药）和帮助维护库存，核弹头武器化，研究冶金、化学、电子学、地震学、毒理学与核爆炸诊断，研究、生产炸药等任务。
在发展中国家中，印度在开发原子能事业上起步较早，1948年8月就成立了原子能委员会，1954年1月印度原子能委员会决定建立原子能研究中心，1954年8月印度宣布建立原子能部。1974年首次自称和平利用核试验后，印度在原子能领域里基本上立足于国内。目前印度已逐步建成了一套初具规模的包括地质勘探、采矿、矿石加工、金属铀厂、铀浓缩工厂、核电站以及与之有关的研究机构和研究设施较完整的原子能工业体系。1998年5月印度公开进行了5次核试验。巴基斯坦1959年成立原子能委员会（PAEC）。1971年印巴战争后，巴基斯坦便开始实施核武器发展计划。1974年印度进行了核装置爆炸试验后，该计划明显加速，并在80年代中期取得了很大进展。1998年5月28日巴基斯坦在与阿富汗接壤的俾路支省首府奎达西南部的贾吉地区进行了6次地下核试验。以色列1952年成立原子能委员会。有两个研究中心，各拥有一座反应堆。索雷克（Soreq）研究中心建立于1952年，有一个美国提供的游泳池式反应堆（IRR-1），1960年6月投入运行，设计功率1000千瓦，后提升到5000千瓦。另一个研究中心名为内格夫（Negev），拥有一个天然铀重水慢化气冷堆（IRR-2），1963年12月投入运行，功率为2.6万千瓦。
在世界铀浓缩技术使用情况方面，气体扩散大规模工业利用涉及的国家有美国、俄罗斯、英国、法国、中国、阿根廷；气体离心大规模工业利用涉及的国家有俄罗斯、英国、法国、德国、荷兰、日本、巴基斯坦、巴西、中国；空气动力法（喷嘴）建造了大型中间试验工厂涉及的国家有巴西；空气动力南非法涉及的国家有南非；化学法(化学交换浓缩法) 建造中间试验工厂涉及的国家有法国；化学交换法(ASAHI法) 运行中间试验工厂涉及的国家有日本；原子蒸气激光同位素分离(AVLIS) 只限于工程开发研究，涉及的国家有美国、法国、日本、以色列、巴西；分子激光同位素分离(MLIS) 研究开发涉及的国家有日本、德国、南非、澳大利亚；等离子体分离法(PSP) 研究开发涉及的国家有法国。
作为生产钚的后处理设施，较早的后处理设施是为后处理金属燃料，而较新的后处理设施用于处理来自轻水堆的氧化物燃料。英国和法国的一些小型设施用于后处理来自快中子增殖堆的燃料。英国、法国的后处理设施每年可后处理上千多吨氧化物燃料或金属燃料。在最近的将来，日本以及可能还有俄罗斯将建成大型后处理设施。快中子增殖堆乏燃料的后处理能力仍然很小，氧化物燃料的后处理能力目前也不大。
三、世界核工业发展趋势
核工业是非常敏感和特殊的行业。军用核工业是大国军事战略的基石，是慑止战争、保卫国家安全的重要手段。同时，核工业既可服务于军，又可服务于民；研究发展需要投入巨大的人力和物力；行业发展需要有别于其他行业的特殊政策；涉及核安全、核不扩散、放射性废物管理、核设施退役等非常敏感的问题。鉴于这些特殊性，尤其是安全与扩散问题等，早在核高科技产业发展初期，就有许多国际组织来关注它的发展，如IAEA、OECD/NEA、IEA（世界能源组织）等，并且专门关注核工业某一特定领域的国际组织也陆续成立，如世界核运营者协会（WANO）等。冷战结束后，各国对军事战略进行了重大调整。但可以预见，在今后相当长的时期内，核威慑作为有核国家军事战略核心的地位不会轻易改变。
核工业加强政府集中管理的趋势。鉴于核高科技产业在国家安全战略中的绝对重要地位，核大国和核门槛国家对核武器研制和核材料生产均采取政府集中管理的模式，即由政府一个独立的高层次的部门统一管理。美国于1947年成立原子能委员会，管辖曼哈顿工程及相关科研和生产部门。1973年，美国通过能源改组法，解散原子能委员会，成立能源部和核管理委员会。能源部接管了包括核材料生产、军事应用、反应堆发展等全部业务活动。到目前为止，美国军用核材料生产、核武器维护与研制、核试验等主要军用核工业职能全部由能源部负责。英国最初由军需部负责军用核工业发展。随后成立了原子能管理局接管核相关的政府管理职能。法国于1945年成立原子能委员会（CEA）。法国的军用核技术，从铀的获取到核武器试验全部由原子能委员会统管。CEA最初由政府首脑领导，1971年后改由工业和科学发展部领导。与军用密切相关的工厂和科研单位由CEA领导。前苏联最初由中型机械工业部负责与核材料生产相关的科研生产与核武器研制任务。目前，俄罗斯有原子能部对军民核工业实行统一集中领导。
核工业发展军民两用技术、实行军民结合的趋势。核高科技产业起源于核武器研制。但是，在军用核高科技产业发展到一定阶段，核武器发展达到一定水平后，核大国都逐渐转向民用核工业建设，特别是军民两用技术的发展。“军民两用技术”是指既可以为军事目的又可以为民品生产所应用的技术。根据桑戈委员会的出口控制准则和触发清单，在核工业方面，两用技术定义为研制、生产或使用两用设备、材料和相关项目所要求的特定技术。研制，指生产前的有关设计研究和分析以及原型试验活动；生产，指生产过程（建造、制造、组装、检查、质保）中的活动；应用，指为项目配备的操作、诊断、维护系统以及它们的应用软件。核工业是一个拥有多学科多业种，综合性很强的高技术产业部门。按其产业结构，它包括核资源勘查技术、核矿冶技术、核燃料循环技术、核武器技术、核舰艇动力技术、核发电技术、同位素与辐射技术、核防护与核医学技术、核废物处理和处置技术等，而每一类技术都包含了许多核与非核高新技术，如电子与信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、环保技术等等。所有这些技术都可以军民两用。军民结合是指为了“平战”结合，把军民任务结合起来考虑核工业的发展。世界上没有固定的“军民结合”模式，各国均根据本国国情，采取不同的方式达到军民结合，使核工业不断地发展。
当今世界已进入后核时代。虽然核军控和核裁军有了一定的进展，但核威慑在今后的几十年内仍将是有核国家和核门槛国家军事战略的基础。核威慑力量不仅直接表现为拥有一定核武器装备，而且也表现为具有一定的核研究和生产能力，其中包括核科技队伍。发展军民两用核技术，有利于保持和发展国家核能力，也是对实施核威慑战略的重要支撑。
以发展核电作为保持核能力、确保核大国地位的趋势。发展核电和相关的核燃料循环技术，可以改善能源结构，减轻环境污染，并带动冶金、化工、电子、机械制造和电力等基础工业技术的发展与提高。核电反应堆技术同样也可以应用于军用材料生产堆、潜艇核动力和军用空间核动力。世界上所有核大国和存在发展核武器潜在需求的国家，无一不重视核电、核燃料循环技术的发展。
核电站的设计、制造、建设和营运也要比制造核武器难度更大，要求更高。能进行核试验的国家，并不一定具有独立建立核电产业的能力；有了核电产业的国家，则大多具备进行核试验和制造核武器的能力。因此，核电产业与一个国家的核能力之间，有着十分密切的关系。更重要的是，由于和平时期各国都不可能通过大量生产核武器来锻炼和改进自己的核技术，核大国大多是在保持部分高素质的核武器研究开发力量的同时，通过大力发展核电产业，为充实和提高其核能力奠定基础。无核武器国家，也往往通过发展核电产业，向具备核能力的方向迈进，以此作为抗衡核大国的重要策略。
今后核电发展的技术性能趋向是追求更好的安全性，不断改善核电的经济性，满足环境生态可持续发展的要求和资源利用可持续发展的要求，以及满足防核扩散的要求。今后核能技术发展的战略方向将从以下三方面发展：由燃烧型反应堆向增殖型反应堆发展；由一次通过燃料循环向闭合燃料循环发展；由基于热中子反应堆的有限规模核能向基于快中子反应堆和闭合燃料循环的大规模核能工业发展。 |
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