1942年12月,在美國(guó)芝加哥大學(xué)建成的世界第一座反應(yīng)堆驗(yàn)證了可控的核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的科學(xué)可行性。一般來(lái)講,世界核電技術(shù)的發(fā)展可以劃分為下述四代。
。1)第一代核電技術(shù)。20世紀(jì)50~60年代,基于軍用核反應(yīng)堆技術(shù),由美國(guó)、蘇聯(lián)、加拿大、英國(guó)等國(guó)家設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、建造的首批原型堆或示范電站,驗(yàn)證了核能發(fā)電的技術(shù)可行性。
。2)第二代核電技術(shù)。在第一代核能系統(tǒng)的技術(shù)可行性得到驗(yàn)證以后,從20世紀(jì)70~90年代,對(duì)這些經(jīng)驗(yàn)證的機(jī)型實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、批量化建設(shè),至今仍在商業(yè)運(yùn)行的核電廠,絕大部分屬于第二代或二代改進(jìn)型技術(shù)。這一時(shí)期是商用核電廠大發(fā)展的時(shí)期。
這一代的核電機(jī)組類型主要由美國(guó)設(shè)計(jì)的壓水堆核電機(jī)型(PWR,System80)和沸水堆核電機(jī)型(BWR)、法國(guó)設(shè)計(jì)的壓水堆核電機(jī)型(P4、M310)、俄羅斯設(shè)計(jì)的輕水堆核電機(jī)型(VVER),以及加拿大設(shè)計(jì)的重水堆核電機(jī)型(CANDU)等。
。3)第三代核電技術(shù)。派生于目前運(yùn)行中的第二代核能系統(tǒng)。反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)基于同樣的原理,并吸取了這些反應(yīng)堆幾十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步采用經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)驗(yàn)證且可行的新技術(shù),旨在提高現(xiàn)有反應(yīng)堆的安全性,滿足URD(美國(guó)核電用戶要求)和EUR(歐洲核電用戶要求)。第三代核能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)90年代,第三代核電重在增加事故預(yù)防和緩解措施。降低事故概率并提高安全標(biāo)準(zhǔn)。第三代核電機(jī)型主要有AP1000、EPR、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR、CAP1400、華龍一號(hào)。
。4)第四代核電技術(shù)。未來(lái)新一代先進(jìn)核能系統(tǒng),無(wú)論是在反應(yīng)堆還是在燃料循環(huán)方面都有重大的革新和發(fā)展。第四代核能系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是增強(qiáng)能源的可持續(xù)性,核電廠的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)性、安全和可靠性,以及防擴(kuò)散和外部侵犯能力。第四代核能系統(tǒng)國(guó)際論壇(GIF)推薦的6種典型四代堆型分別為氣冷快堆(GFR)、鉛冷快堆(LFR)、鈉冷快堆(SFR)、熔鹽堆(MSR)、超臨界水冷堆(SCWR)和超高溫氣冷堆(VHTR)。