文/图 汪振

王石生，中国科学院核能安全技术研究所"千人计划"研究员，现就职于德国卡尔斯鲁厄理工学院终身研究员， 10余年来一直从事核能与能源技术及核能安全的理论与方法研究，在第四代反应堆领域开展了多项具有创新性的研究。

乙未年，正月，周末，柴氏复现，掷神器，曰《穹顶》。一时神州滔滔，皆为此女刷屏。其辞温而不厉，直而不伤，意重考据。民观《穹顶》，为之动容。然何为雾霾产生之源，何为雾霾治理之法，尚有商榷之处，欲知详情，且听卡尔斯鲁厄理工学院专家王石生研究员分解。

记者：沉寂一年之后，柴静归来，推出其公益作品《穹顶之下》，探寻雾霾根源，一时间舆论沸腾，不知道您看没看过这段视频，对此有什么看法呢？

王老师：我相信很多人看了之后都很受感染，我本人对柴静的口才、文学素养也颇为欣赏。另外，对柴静团队历时一年的心血之作《穹顶之下》表示赞赏，对其在环保事业方面的推进表示肯定。但是，在《穹顶之下》中，针对雾霾问题，柴静最后开出一道药方——大力采用天然气，取代燃煤，在这一点上，我并不完全赞同。

记者：那针对雾霾问题，您认为另有出路？

王老师：是的。大家都知道用天然气比煤炭要洁净，天然气的推广无疑对降低雾霾污染具有积极的作用。但是长久来看，中国是否有足够的天然气来替代？现在中国能源结构中天然气占比5%，同时中国也是天然气进口大国。2014年我国全年天然气消费量已经将近2000亿立方米，未来这个数字还会增加。按照全球25%的比例，中国要增加五倍的天然气需求。这哪里去买啊？其他国家的人怎么办？即使这种资源再丰富，也难满足这种近乎无限的需求，这才是问题的关键。所以，用天然气取代煤炭，对中国而言不是可取之道。

记者：那您认为应该怎么办，才是可取之道？

 王老师：长久来看，稳步推进核能的发展才是可取之道。虽然以现有的技术可使燃煤电厂污染物的排放降得很低，但一来大大增加燃煤电厂的发电成本，二来，还是会产生大量的二氧化碳，因此会受到来自国际的减排压力。但核能发电能够降低加重地球温室效应的二氧化碳，属于清洁能源；另外，核能发电所使用的铀燃料，能量密度比起化石燃料高上几百万倍， 1kg标准铀235核裂变释放的能量约等于2700吨标准煤完全燃烧放出的能量。核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，而且发电稳定。

记者：核能不会面临核燃料短缺的问题吗？

 王老师：核能有两种：核裂变能和核聚变能。对于聚变能来说，其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的能源方式。人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量被人类有效利用，必须能够合理地控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变，国际ITER计划就是在朝这个方向努力，应该说还有很长的路要走。目前成熟的技术是核裂变能，已经形成完备的工业体系。虽然在中国，传统核电站大多为压水堆，其燃料利用率低，而我们国家又属于贫铀的国家，但从国家能源安全角度来看，正逐渐成熟的快堆技术可以解决这一问题。它从核废料中回收铀和钚作为燃料，还可以实现燃料的增殖，不仅把铀资源的有效利用率增大数十倍，而且也将铀资源本身扩大几百倍以上。因此，一旦大量使用快堆，就可为人类提供极其丰富的能源。应该说中国核能发展的技术路线：热堆—快堆—聚变堆，可以从根本上解决能源的可持续发展和绿色发展问题。

记者：但是，核电的利用也会产生大量的核废料，具有很强的放射性，这怎么解决呢？

 王老师：没错，传统的热堆例如压水堆，其核废料中的许多锕系核素与裂变产物毒性大，半衰期达百万年。传统的做法是采用“土葬”，即“一次通过”的循环方式，将乏燃料作为废物进行地质掩埋。目前大部分国家都是这么做的。现在有更先进的技术，可进行核废料的“火葬”，即在乏燃料回收绝大部分铀和钚后，将剩余的长寿命裂变产物和次锕系核素进行嬗变处理。加速器驱动次临界系统（ADS）是目前国际公认的有效嬗变装置，它是上世纪核科学技术发展中两个工程—加速器和发应堆的“结合体”，具有更高的中子余额和更硬的中子能谱，对嬗变很有利。另外，其堆芯处于次临界状态，又非常安全。 

记者：就您的观察来看，快堆和ADS何时能够商业化呢？

王老师：据第四代核能系统国际论坛（GIF）在2014年更新的第四代核电技术路线图显示，在六种堆型中，铅（或铅铋）冷却快堆有望在2022年左右实现商运。同时，铅或铅铋材料，也是ADS中重要的散裂靶材料，很多国家把铅基冷却快堆和铅基冷却ADS作为平行的发展计划来推进，比如欧洲、日本等。欧洲的铅冷快堆ELFR、铅铋冷却的ADS(MYRRHA)，以及俄罗斯的铅铋冷却快堆BREST-300和小型模块化堆SVBR-100，有的已经在取证阶段了。照此发展势头，未来十年内，做成商业示范堆应该不是问题。

记者：核电的优势和前景这么好，德国为什么弃核呢？

王老师：德国“弃核”主要是政治原因，是不同意识形态的政治角力的结果。除此之外，德国位于欧洲大陆中心，与周围所有9个邻国并网。德国的能源转型，是以一体化的欧洲大电网为依托的：虽然逐步弃核，但不排斥天天输入法国核电（否则需要更多的煤电）。从这个角度看，德国作为欧洲一部分的“弃核”，实际上是没有真正意义的。中国就不一样了，中国幅员广阔，可与欧洲大陆类比，在制定能源政策特别是涉及核能、可再生能源，不应只强调欧洲部分国家和地区的成功经验，而应该把欧洲看作一个整体看待。

记者：对于我们FDS团队正在开展的CLEAR项目，作为我们FDS的老朋友，您有什么建议？

王老师：我确实是一个“老”朋友了，早在2003年我就来合肥科学岛上访问过FDS团队负责人吴宜灿研究员。在这期间见证了FDS团队的发展壮大——从之前的十来个人到现在的四百多人，不可同日而语！早在FDS成立初期，那么十来个人的时候，在吴老师的带领下，就提出了一系列聚变堆和聚变裂变混合堆新概念，率先系统地开展了聚变堆核安全研究，在国际上颇有影响。而现在，团队有四百多人的队伍，加上之前的技术积累，将创造怎样的辉煌，难以估量。所以我对团队的发展是充满信心的。

在CLEAR研发上，据我了解，目前已经取得了阶段性的进展：已经完成具有临界和次临界双模式运行能力的创新型10MW热功率中国铅基研究实验堆CLEAR-I的总体设计，目前正在积极推进CLEAR-S的关键设备研发，进行CLEAR-I的非核部件的测试及验证。CLEAR-S的建造意味着ADS从概念设计到工程化又迈出了非常实质重要的一步。可以看出，团队的工作都是有条不紊，有计划、有目的地向前推进的，成绩是可喜可贺的。如果FDS团队按计划发展下去，并积极借鉴国际上的先进经验，多与国家的监管部门沟通，基于CLEAR堆的ADS系统一定会顺利落地。

记者：最后请您畅想一下，中国推广核能之后的场景。

王老师：这里可以引用柴静在《穹顶之下》里的描述：春天来了，门开着，风进来，花香进来，颜色进来，有的时候你碰到雨或碰到雾的时候，你会忍不住想到往肺里面深深地呼吸一口气，能感到碎雨的味道，又凛冽又清新……我相信这个场景在未来将是一种常态。