[科普中国]-英国核能计划

简介

现如今，能源的重要性不言而喻，美国著名经济学家舒尔茨早在1964年就指出，“能源是无可替代的，现代生活完全是架构于能源之上的。虽然能源可以像任何其他货物一样买卖但并不只是一种货物而己，而是一切货物的先决条件，是和空气、水和土同等的要素。”一旦能源用完，国家的经济将面临一个持续性的历史衰退，纵有科技进步、优秀的人才、先进的机制，没有能源，一个国家的生命补给一一能量的补给就无以为继，就没有生命力。然而，随着世界经济的发展，传统化石能源的短缺问题已成为共识，并且人们日益意识到传统化石能源所带来的负面影响，由此，对核能、新能源等的研究则成为了热议话题。

英国曾经是世界上核能利用的领先国家，早在1955年英国就制定了世界上第一个核能发展计划，并紧接着于1956年就开启了世界上第一座商业规模的核电站，可以说，第一个核能计划发展时期是英国核能发展史上的鼎盛时期，而且此段时期的英国核能发展在世界核能史上也占据着重要地位。但是，由于几次核能发展危机的出现，“英国病”的日益严重，以及北海油气资源的开发等其他原因，从60年代末开始英国的核能利用逐渐滞后于世界的发展。21世纪以来，英国面临的能源问题日益严峻，与此同时，气候环境问题也愈发成为一个不可忽视的力量，在这种背景下，英国政府重新审议了相关核能政策，这对英国核能的未来发展有着重要影响。

相对而言，我国的核能利用则比较晚，上世纪70年代国务院才做出了发展核电的决定。秦山核电站于1985年开始建造、1991年并网发电，秦山核电站的建成结束了中国大陆无核电的历史，标志着我国的核电开发进入了新阶段。新世纪以来，我国经济的迅速发展增加了对能源的需求，核能的受重视程度日益增加，我国政府核电发展政策基调也先后从“适度发展”到“积极发展”，再转变为“大力发展”。

英国一度是核能开发、利用的领先国家，现在依旧是核能利用大国，随着英国核能发展的解冻，对其核能历史发展的研究则成为了一项前沿问题。第一个核能计划在英国核能发展史上的地位不可磨灭，而且其自身特质在很大程度上也决定着英国后来核能的发展，因此，对英国第一个核能计划发展的研究有助于把握英国核能发展的历史脉络。另外，由于中国是核能需求大国，也是核能发展大国，因此，对英国第一个核能计划的研究分析，也可以为我国的核能发展提供一定的借鉴意义1。

英国核能发展的缘起

英国对核能技术的执迷发源于二战期间以及对核威慑的追求，实际上，一项技术通常是首先用于军事研究，其次才是民用考虑，镁诺克斯计划(即英国第一个核能计划)就提供了一个防御开支副产品化剑为犁的例子。因此，我们在阐释英国的民用核能开发之前，有必要介绍一下英国的原子弹研究及其核威慑发展状况。

20世纪30年代末铀裂变的发现是划时代的大事，一旦科学家发现铀原子裂变时可以产生大量能量，毫无疑问人们就会考虑这些能量的两种利用价值:提供动力和制造炸弹;由于核裂变发现的时候，战争的阴影正笼罩着欧洲大地，因此，毫无疑问英国许多最优秀的科学家就把他们的精力放在了实现核能的摧毁特质上。正是在这种大战背景下，英国开始了自身的原子弹研究。

从1939年春开始，英国的舆论界己经开始公开讨论制造一种超级炸弹的可能性，然而，英国整体_1i对此持怀疑态度。例如，丘吉尔(Churchill)的科学顾问彻韦尔勋爵( Lord Cherwell )在1939年夏向他解释说，“即使一颗原子弹可以造成，但制造这颗原子弹也会有巨大困难:他提醒丘吉尔，纳粹分子用这种武器轰炸英国，有时造成的威胁应看做是一种讹诈，在几年之内，对此不必放在心上。”因此，战争才开始时英国的核研究是比较滞缓的。

但是，1940年3月出现了一件改变铀实验整个工作步伐和方向的简短报告，即弗里希一派尔斯备忘录(Frisch-Peierls Memorandum )。该备忘录第一次在理论上和技术上讨论了所谓的“超级炸弹”问题，由于当时出现了大规模分离同位素的热扩散方法，因此该备忘录指出，“它原则上允许我们几乎用纯铀一235作为炸弹的材料，我们的结论说，少量的铀一235的确都能构成有效的爆炸物”。针对爆炸威力，它指出，“用5公斤铀一235制造的超级炸弹，其释放的能量等同于几千吨炸药释放的能量;即便是仅仅用1公斤的铀一235，其释放的能量依旧是摧毁性的”。英国原子能官方史学家玛格丽特·高英称，“弗里希一派尔斯论文抓住了原理与特J性，是科学广度与深度的绝佳例证。它是世界上第一份用科学理念证明了制造一枚原子弹是切实可行的的备忘录。”

弗里希一派尔斯备忘录极大地改变了英国当局和科学家对核研究的看法，原子弹被当做一件可能实现的超级武器，引起了人们极大的兴趣和关注。紧接着，1940年4月，英国政府决定在空战科学调查委员会 (Committee for the Scientific Surveyof Air Warfare)成立了一个专门负责核研究的委员会，即为莫德委员会(MaudCommittee )。莫德委员会成立之后，迅速采取了积极有效的协调措施，飞机生产部也给予莫德委员会以财政和人力帮助，这样，到1941年中期时已取得了重大进展。1941年7月，莫德委员会起草了题为《铀作为一种爆炸物的用途》(the Use ofUranium for a Bomb )的报告，报考开篇就说，“我们现在认为，我们有可能制造出一种有效的炸弹，装有25磅铀一235的这种炸弹的爆炸力相当于1800吨TNT炸药，它还会释放出大量的放射性物质，这些放射性物质将在很长时间段内对爆炸附近地区的人们都有危害”。报告最后得出结论说，“委员会认为生产铀弹是切实可行的，并且很可能会在战争中起决定作用;炸弹计划应该继续享有高度优先权，并且要在尽可能短的时间内生产出来”。事实上，莫德委员会存在的日子是英国核研究的全盛时期，由于目的明确，组织得力，英国核科学家在极差的条件下，做出了一些效率极高又很出色的工作，使得英国一度在核裂变的许多方面，尤其是原子弹的可行性研究上领先于美国。

丘吉尔于8月份得知了报告，他在备忘录中写道“尽管我个人对目前使用的爆炸物很满意，但是我们不能为改进工作挡道，我们应当在铀计划上采取行动，这项工作应该由内阁大臣安德森(Anderson )负责。”面对当时组织比较松散的莫德委员会，安德森在科学与工业研究部(Department of Scientific and IndustrialResearch)中成立了“管合金董事会”(Directorate of Tube Alloys )，由帝国化学工业公司研究部主任艾克斯(Akers)为新的委员会主席，英国制造原子弹的管合金计划也于此开始。

事实上，莫德报告之后，英国的核研究己经完成了裂变物质的试验阶段，此时面临的困难是:原子弹计划不可能在小范围内实验，要在工业上干下去，必然牵涉到要建造一座铀工厂、重水厂和同位元素分离厂，这相应地要支出约几千万英镑的钱，对于一个工业仍在不断受到轰炸、要全部转向制造歼击机那样的一个保证眼前需要的国家，要实现上述计划在工业上付出的努力是特别艰巨的。与美国进行合作就是一个很好的选择，然而，虽然自美国进入战争之后，两国政府之间就开始协商，但不幸的是，美国直到1943年8月的魁北克会议才有诚意进行合作。双方经过商讨后签订了核合作的“魁北克协定”(The Quebec Agreement) ,协定规定:两国互不使用原子弹;不经过双方同意，不能对第三方使用原子弹;不经过互相同意，任何一方都不能对第三方透露有关管合金计划的情报:考虑到美国将负担起重要的生产任务，英国同意，任何触及到美国和英国战后的工业和商业利益的事情，都应该按美国总统向英国首相提出的方案处理等。魁北克协议为英美两国在战争时期的原子能计划方面的关系建立了官方基础，之后，双方的关系逐渐稳固下来，为最终原子弹的制造成功打下了坚实基础。对于英国的贡献，戈尔德施密特评价说，“英国小组在战后的两年里，给予美国计划的贡献与它在人数上的重要性是完全无法相比的，具有极大的可能，如果没有英国的贡献，第一批原子弹不会及时制成并促使战争告终。”当然，英国从中也获得了极大好处，高英说，“英国毫无疑问获取的要比付出的要大得多，从魁北克协议到战争结束时的两年中，在美国的50名左右的英国科学家和工程师所获得知识要比他们自己实施计划所获取的知识要多得多。英国在原子弹研究方面的重要性毋容置疑，正如高英指出的那样，英国曾经是原子弹的接生婆，如果不是战争早期英国所做出的杰出科学工作，第二次世界大战很可能在原子弹制造成功之前就结束了。英国对原子弹研究的重视与其防御战略是分不开的，由于英国容易受到空袭，其抵御核武器的唯一方法就是拥有报复性途径，事实上，英国的防御政策自从1939年7月以来就开始建立在核威慑的基础之上。战争刚结束，1945年10月，三军参谋长(Chiefs of Staff)就强调说，“抵御核武器的最佳方式就是对潜在侵略者实施同样报复的威慑效果”，他们督促政府制定独立的核威慑，而不是坐等关于控制核武器的国际对话。另外，英国对核武器的重视不仅是因为它只是一种威慑手段，还因为核武器是英国科学家与技术优势的集中体现，是人口较少的英国的力量得以存在的依靠，换言之，核武器被视为一种保持独立大国地位的较为廉价的手段。虽然当时并没有正式的政治决定，但是主流发展趋势就是制造原子弹，正是英国独立制造原子弹的政策决定着二十世纪四十年代末、五十年代初的英国原子能开发，其中对怀的军事需求主宰着关键决定2。

核能计划的制定

英国在五十年代中期就制定一个大规模的核能计划的确出人意料，正如《工程师》指出的那样，“没有人梦想到在1955年会有一份在未来十年建造一系列核电站的详细计划”，英国的这种急切性是由自身特殊情况决定的。

英国之所以制定核能计划的一个首要前提就是核电站在技术上是可行的，而这一点是毫无疑问的，白皮书开篇就提及说，“以商业规模利用核能生产电力的应用是切实可行的”。至于核电站类型，白皮书指出，“在我们目前的技术能力下，唯一的可以用于商业生产的反应堆就是卡尔德·霍尔核电站类型，也即是利用石墨作慢化剂、二氧化碳作冷却剂的反应堆类型。”正是基于此，核能计划才能得以制定。

但是，核电站技术上的可行性只是一个前提因素，这并不能说明英国为什么急于制定一个核能计划，因为同时期的美国、苏联虽然也有核技术却并没有制定相应的核能计划。事实上，英国急于核能计划制定的最主要决定性因素就是对自身能源状况的担忧。

国内外研究现状国外研究现状

国外对英国第一个核能计划的研究还是比较多的，这些研究不仅有专著研究，也有零散的论文研究，与此同时还有一些政府白皮书、法律等原始文献可供参阅。

英国核能计划的发展缘起于第二次世界大战期间英国对原子弹的研究，针对此段时期内的英国核能发展研究，其经典著作是玛格丽特·高英(Margaret Gowing )的《英国与原子能:1939一1945》一书，该书分为三部分详细阐释了第二次世界大战期间的英国原子弹研究与核能开发。作者在书中不仅介绍了英国自身的原子弹研究以及与美国的合作，而且指出在此阶段英国已经意识到了民用核能开发的可能性。

战争结束之后，英国的核研究并没有立即从原子弹研究中转到核能的民用研发时，基于冷战的大局势以及自身利益的考虑，英国政府在战后做出了独立制造原子弹的决定，正是这个决定在很大程度上影响了英国第一个核能计划的技术开发路径。实际上，英国的民用核能开发是直接脱离于英国的核威慑政策的，有关核威J摄与英国民用核能开发的著作，其最具有代表性的还是玛格丽特·高英( Margaret Gowing)的两卷本著作《独立与威慑:英国与原子能，1945-1952(第一卷、政策制定)和《独立与威慑:英国与原子能，1949-1952(第二卷:政策实施)》。如书名所暗示的，其中第一卷着重的是英国为什么要做出这样的原子能决策，第二卷则对如何实施这些决策进行了描述。在这两卷本著作中作者栩栩如生地描绘了英国的核威慑政策是如何影响到英国的民用核能开发的，

至于英国第一个核能计划的实施状况，罗杰·威廉姆斯(Roger Williams )的((1953-78年间的英国核能政策》、沃尔特·帕特森(Walter C. Patterson )的《达到临界点:英国核能的非官方历史》，以及波科克(R. F. Pocock )的《英国核能的发展史》都对之进行了非常详细的研究，但是三者的侧重点又有所不同。威廉姆斯着重从经济、技术和政治的角度对英国的第一个核能计划进行了分析，帕特森侧重的是通过介绍英国第一个核能计划实施前后的国内外状况而对英国的第一个核能计划进行解读，而波科克侧重的是按照时间的先后顺序来叙述英国核能计划的自然演变。

英国第一个核能计划的实施肯定存在着一些问题，对此，众多学者给出了自己的见解，其中大致集中在以下三个方面，即核电站缺乏经济性，核工业结构安排失误以及对后继核能开发的不利影响等。下文我们分别予以介绍，在核电站缺乏经济性方面，罗杰·威廉姆斯认为不管出于何种理由，核电站的经济性在制定核能计划时都是不应该忽视的，然而，波科克却针锋相对地提出，在第一个核能制定时，核电站的经济性并不是一个考虑因素，因此，在这方面是存在争议的。

关于核工业结构安排失误方面，邓肯·伯恩(Duncan Burn)在其《核能与能源危机:政治及原子能工业》著作中指出，英国第一个核能计划存在的重大问题就是核工业组织机构的不恰当，正是由于英国的高度集中计划性的工业安排才造成了第一个核能计划的实施存在众多问题。而罗杰·威廉姆斯认为，英国第一个核能计划实施中存在的许多问题，其中包括工业结构的集中化，都是由于英国在当时缺乏一种公共问责机制，正是由于这种问责机制的缺乏才使得英国第一个核能计划实施中存在的问题不能得以纠正。因此，人们在认为英国核工业结构安排失误方面还是存在一致性的，虽然对其的解释可能有偏差。

在后继核能开发影响方面，西蒙·泰勒(Simon Taylor)在其《私有化与核工业的财政破产:2002年‘英国能源公司’危机的缘由》一书中着重分析了第一个核能计划的镁诺克斯核电站遗产给英国后来的核能发展所带来的不利之处，如影响核电的私有化、以及在很大程度上了导致了“英国能源公司”的破产等等。不过他还指出，英国第一个核能计划的一大缺陷在于它的巨大规模，由于在当时核电站的建设是缺乏实际运营经验的，因此，这样大规模实施核能计划可能会存在众多弊端。另外，迪特尔·赫尔姆(Dieter Helm)的《能源、国家与市场:1979年后的英国能源政策》也在很大程度上解释了英国第一个核能计划的实施如何影响了英国后来的核能私有化。

最后，在第一个核能计划的评价方面，众多作者又是意见不一，但不外乎两种观点，即赞赏或者批评。最持批评意见的就是邓肯·伯恩，他认为正是由于英国第一个核能计划的实施才在很大程度上导致了六七十年代英国核能开发的危机。相反，波科克则认为，第一个核能一计划的实施深深地影响了英国的能源结构，它实际上悄悄地在英国的燃料结构中引发了一场革命;并且指出它在应对环境污染方面也起到了重大作用。当然也有一部分作者所持的态度是中立的，例如，希尔(C. N. Hill)在《原子能帝国:英国原子能计划的技术兴衰史》一书中认为考虑到镁诺克斯核电站的长期运营，以及在此段时期内其他因素的变化，因此对其经济性进行精密计算是不可能的。

总之，国外对英国的第一个核能计划在各个方面都进行了研究，其中包括它的起源、实施、缺陷以及影响等方面，正是有鉴于此，本文的创作才有了广阔素材。

国内研究现状

与国外研究相比，国内对英国第一个核能计划的研究比较少，并且这些研究大多数不是专门研究，篇幅也比较短，很难呈现英国第一个核能计划的全貌。

在国内，关于英国战时的原子能发展状况还是存在着一定的研究，例如殷雄、黄雪梅的《世纪回眸:世界原子弹风云录》的第二篇，马栩泉的《核能开发与应用》的第四章等都对英国战争时期的核研究进行了较为详细的描述。不过，在国内研究中直接涉及到英国第一个核能计划的研究就比较少了，除了陈效军的《沿着核能的征途》的第三章、郭星渠的《核能:20世纪后的主要能源》的第九章等在不同程度上对第一个核能计划的实施背景、动力以及存在的缺陷进行了相关介绍之外，很少有其他书籍对英国的第一个核能计划进行了研究。

总之，国内有关英国第一个核能计划的研究比较匾乏，研究点不一，并且大多数是叙述性研究，缺少分析深度，这就为本文的研究增加了难度，同时，也提供了广阔的活动空间。

总结

总之，正如赫尔姆(Dieter Helm)指出的那样，“与其他技术相比，核技术更可能使得任何一个部长成为过去决定的囚徒;核能资产能够持续很长时间，并且能够通过遗留核废物与退役成本为继任政府自动创造许多问题”，因此，我们在制定和实施核能计划时一定要谨小慎微，同时密切注意吸取其他国家开发核能的经验教训3。