[科普中國]-英國核能計劃

簡介

現(xiàn)如今，能源的重要性不言而喻，美國著名經(jīng)濟學(xué)家舒爾茨早在1964年就指出，“能源是無可替代的，現(xiàn)代生活完全是架構(gòu)于能源之上的。雖然能源可以像任何其他貨物一樣買賣但并不只是一種貨物而己，而是一切貨物的先決條件，是和空氣、水和土同等的要素?！币坏┠茉从猛?，國家的經(jīng)濟將面臨一個持續(xù)性的歷史衰退，縱有科技進步、優(yōu)秀的人才、先進的機制，沒有能源，一個國家的生命補給一一能量的補給就無以為繼，就沒有生命力。然而，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，傳統(tǒng)化石能源的短缺問題已成為共識，并且人們?nèi)找嬉庾R到傳統(tǒng)化石能源所帶來的負面影響，由此，對核能、新能源等的研究則成為了熱議話題。

英國曾經(jīng)是世界上核能利用的領(lǐng)先國家，早在1955年英國就制定了世界上第一個核能發(fā)展計劃，并緊接著于1956年就開啟了世界上第一座商業(yè)規(guī)模的核電站，可以說，第一個核能計劃發(fā)展時期是英國核能發(fā)展史上的鼎盛時期，而且此段時期的英國核能發(fā)展在世界核能史上也占據(jù)著重要地位。但是，由于幾次核能發(fā)展危機的出現(xiàn)，“英國病”的日益嚴重，以及北海油氣資源的開發(fā)等其他原因，從60年代末開始英國的核能利用逐漸滯后于世界的發(fā)展。21世紀以來，英國面臨的能源問題日益嚴峻，與此同時，氣候環(huán)境問題也愈發(fā)成為一個不可忽視的力量，在這種背景下，英國政府重新審議了相關(guān)核能政策，這對英國核能的未來發(fā)展有著重要影響。

相對而言，我國的核能利用則比較晚，上世紀70年代國務(wù)院才做出了發(fā)展核電的決定。秦山核電站于1985年開始建造、1991年并網(wǎng)發(fā)電，秦山核電站的建成結(jié)束了中國大陸無核電的歷史，標志著我國的核電開發(fā)進入了新階段。新世紀以來，我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展增加了對能源的需求，核能的受重視程度日益增加，我國政府核電發(fā)展政策基調(diào)也先后從“適度發(fā)展”到“積極發(fā)展”，再轉(zhuǎn)變?yōu)椤按罅Πl(fā)展”。

英國一度是核能開發(fā)、利用的領(lǐng)先國家，現(xiàn)在依舊是核能利用大國，隨著英國核能發(fā)展的解凍，對其核能歷史發(fā)展的研究則成為了一項前沿問題。第一個核能計劃在英國核能發(fā)展史上的地位不可磨滅，而且其自身特質(zhì)在很大程度上也決定著英國后來核能的發(fā)展，因此，對英國第一個核能計劃發(fā)展的研究有助于把握英國核能發(fā)展的歷史脈絡(luò)。另外，由于中國是核能需求大國，也是核能發(fā)展大國，因此，對英國第一個核能計劃的研究分析，也可以為我國的核能發(fā)展提供一定的借鑒意義1。

英國核能發(fā)展的緣起英國對核能技術(shù)的執(zhí)迷發(fā)源于二戰(zhàn)期間以及對核威懾的追求，實際上，一項技術(shù)通常是首先用于軍事研究，其次才是民用考慮，鎂諾克斯計劃(即英國第一個核能計劃)就提供了一個防御開支副產(chǎn)品化劍為犁的例子。因此，我們在闡釋英國的民用核能開發(fā)之前，有必要介紹一下英國的原子彈研究及其核威懾發(fā)展狀況。

20世紀30年代末鈾裂變的發(fā)現(xiàn)是劃時代的大事，一旦科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鈾原子裂變時可以產(chǎn)生大量能量，毫無疑問人們就會考慮這些能量的兩種利用價值:提供動力和制造炸彈;由于核裂變發(fā)現(xiàn)的時候，戰(zhàn)爭的陰影正籠罩著歐洲大地，因此，毫無疑問英國許多最優(yōu)秀的科學(xué)家就把他們的精力放在了實現(xiàn)核能的摧毀特質(zhì)上。正是在這種大戰(zhàn)背景下，英國開始了自身的原子彈研究。

從1939年春開始，英國的輿論界己經(jīng)開始公開討論制造一種超級炸彈的可能性，然而，英國整體_1i對此持懷疑態(tài)度。例如，丘吉爾(Churchill)的科學(xué)顧問徹韋爾勛爵( Lord Cherwell )在1939年夏向他解釋說，“即使一顆原子彈可以造成，但制造這顆原子彈也會有巨大困難:他提醒丘吉爾，納粹分子用這種武器轟炸英國，有時造成的威脅應(yīng)看做是一種訛詐，在幾年之內(nèi)，對此不必放在心上?！币虼耍瑧?zhàn)爭才開始時英國的核研究是比較滯緩的。

但是，1940年3月出現(xiàn)了一件改變鈾實驗整個工作步伐和方向的簡短報告，即弗里希一派爾斯備忘錄(Frisch-Peierls Memorandum )。該備忘錄第一次在理論上和技術(shù)上討論了所謂的“超級炸彈”問題，由于當時出現(xiàn)了大規(guī)模分離同位素的熱擴散方法，因此該備忘錄指出，“它原則上允許我們幾乎用純鈾一235作為炸彈的材料，我們的結(jié)論說，少量的鈾一235的確都能構(gòu)成有效的爆炸物”。針對爆炸威力，它指出，“用5公斤鈾一235制造的超級炸彈，其釋放的能量等同于幾千噸炸藥釋放的能量;即便是僅僅用1公斤的鈾一235，其釋放的能量依舊是摧毀性的”。英國原子能官方史學(xué)家瑪格麗特·高英稱，“弗里希一派爾斯論文抓住了原理與特J性，是科學(xué)廣度與深度的絕佳例證。它是世界上第一份用科學(xué)理念證明了制造一枚原子彈是切實可行的的備忘錄。”

弗里希一派爾斯備忘錄極大地改變了英國當局和科學(xué)家對核研究的看法，原子彈被當做一件可能實現(xiàn)的超級武器，引起了人們極大的興趣和關(guān)注。緊接著，1940年4月，英國政府決定在空戰(zhàn)科學(xué)調(diào)查委員會 (Committee for the Scientific Surveyof Air Warfare)成立了一個專門負責(zé)核研究的委員會，即為莫德委員會(MaudCommittee )。莫德委員會成立之后，迅速采取了積極有效的協(xié)調(diào)措施，飛機生產(chǎn)部也給予莫德委員會以財政和人力幫助，這樣，到1941年中期時已取得了重大進展。1941年7月，莫德委員會起草了題為《鈾作為一種爆炸物的用途》(the Use ofUranium for a Bomb )的報告，報考開篇就說，“我們現(xiàn)在認為，我們有可能制造出一種有效的炸彈，裝有25磅鈾一235的這種炸彈的爆炸力相當于1800噸TNT炸藥，它還會釋放出大量的放射性物質(zhì)，這些放射性物質(zhì)將在很長時間段內(nèi)對爆炸附近地區(qū)的人們都有危害”。報告最后得出結(jié)論說，“委員會認為生產(chǎn)鈾彈是切實可行的，并且很可能會在戰(zhàn)爭中起決定作用;炸彈計劃應(yīng)該繼續(xù)享有高度優(yōu)先權(quán)，并且要在盡可能短的時間內(nèi)生產(chǎn)出來”。事實上，莫德委員會存在的日子是英國核研究的全盛時期，由于目的明確，組織得力，英國核科學(xué)家在極差的條件下，做出了一些效率極高又很出色的工作，使得英國一度在核裂變的許多方面，尤其是原子彈的可行性研究上領(lǐng)先于美國。

丘吉爾于8月份得知了報告，他在備忘錄中寫道“盡管我個人對目前使用的爆炸物很滿意，但是我們不能為改進工作擋道，我們應(yīng)當在鈾計劃上采取行動，這項工作應(yīng)該由內(nèi)閣大臣安德森(Anderson )負責(zé)?！泵鎸Ξ敃r組織比較松散的莫德委員會，安德森在科學(xué)與工業(yè)研究部(Department of Scientific and IndustrialResearch)中成立了“管合金董事會”(Directorate of Tube Alloys )，由帝國化學(xué)工業(yè)公司研究部主任艾克斯(Akers)為新的委員會主席，英國制造原子彈的管合金計劃也于此開始。

事實上，莫德報告之后，英國的核研究己經(jīng)完成了裂變物質(zhì)的試驗階段，此時面臨的困難是:原子彈計劃不可能在小范圍內(nèi)實驗，要在工業(yè)上干下去，必然牽涉到要建造一座鈾工廠、重水廠和同位元素分離廠，這相應(yīng)地要支出約幾千萬英鎊的錢，對于一個工業(yè)仍在不斷受到轟炸、要全部轉(zhuǎn)向制造殲擊機那樣的一個保證眼前需要的國家，要實現(xiàn)上述計劃在工業(yè)上付出的努力是特別艱巨的。與美國進行合作就是一個很好的選擇，然而，雖然自美國進入戰(zhàn)爭之后，兩國政府之間就開始協(xié)商，但不幸的是，美國直到1943年8月的魁北克會議才有誠意進行合作。雙方經(jīng)過商討后簽訂了核合作的“魁北克協(xié)定”(The Quebec Agreement) ,協(xié)定規(guī)定:兩國互不使用原子彈;不經(jīng)過雙方同意，不能對第三方使用原子彈;不經(jīng)過互相同意，任何一方都不能對第三方透露有關(guān)管合金計劃的情報:考慮到美國將負擔(dān)起重要的生產(chǎn)任務(wù)，英國同意，任何觸及到美國和英國戰(zhàn)后的工業(yè)和商業(yè)利益的事情，都應(yīng)該按美國總統(tǒng)向英國首相提出的方案處理等?？笨藚f(xié)議為英美兩國在戰(zhàn)爭時期的原子能計劃方面的關(guān)系建立了官方基礎(chǔ)，之后，雙方的關(guān)系逐漸穩(wěn)固下來，為最終原子彈的制造成功打下了堅實基礎(chǔ)。對于英國的貢獻，戈爾德施密特評價說，“英國小組在戰(zhàn)后的兩年里，給予美國計劃的貢獻與它在人數(shù)上的重要性是完全無法相比的，具有極大的可能，如果沒有英國的貢獻，第一批原子彈不會及時制成并促使戰(zhàn)爭告終。”當然，英國從中也獲得了極大好處，高英說，“英國毫無疑問獲取的要比付出的要大得多，從魁北克協(xié)議到戰(zhàn)爭結(jié)束時的兩年中，在美國的50名左右的英國科學(xué)家和工程師所獲得知識要比他們自己實施計劃所獲取的知識要多得多。英國在原子彈研究方面的重要性毋容置疑，正如高英指出的那樣，英國曾經(jīng)是原子彈的接生婆，如果不是戰(zhàn)爭早期英國所做出的杰出科學(xué)工作，第二次世界大戰(zhàn)很可能在原子彈制造成功之前就結(jié)束了。英國對原子彈研究的重視與其防御戰(zhàn)略是分不開的，由于英國容易受到空襲，其抵御核武器的唯一方法就是擁有報復(fù)性途徑，事實上，英國的防御政策自從1939年7月以來就開始建立在核威懾的基礎(chǔ)之上。戰(zhàn)爭剛結(jié)束，1945年10月，三軍參謀長(Chiefs of Staff)就強調(diào)說，“抵御核武器的最佳方式就是對潛在侵略者實施同樣報復(fù)的威懾效果”，他們督促政府制定獨立的核威懾，而不是坐等關(guān)于控制核武器的國際對話。另外，英國對核武器的重視不僅是因為它只是一種威懾手段，還因為核武器是英國科學(xué)家與技術(shù)優(yōu)勢的集中體現(xiàn)，是人口較少的英國的力量得以存在的依靠，換言之，核武器被視為一種保持獨立大國地位的較為廉價的手段。雖然當時并沒有正式的政治決定，但是主流發(fā)展趨勢就是制造原子彈，正是英國獨立制造原子彈的政策決定著二十世紀四十年代末、五十年代初的英國原子能開發(fā)，其中對懷的軍事需求主宰著關(guān)鍵決定2。

核能計劃的制定英國在五十年代中期就制定一個大規(guī)模的核能計劃的確出人意料，正如《工程師》指出的那樣，“沒有人夢想到在1955年會有一份在未來十年建造一系列核電站的詳細計劃”，英國的這種急切性是由自身特殊情況決定的。

英國之所以制定核能計劃的一個首要前提就是核電站在技術(shù)上是可行的，而這一點是毫無疑問的，白皮書開篇就提及說，“以商業(yè)規(guī)模利用核能生產(chǎn)電力的應(yīng)用是切實可行的”。至于核電站類型，白皮書指出，“在我們目前的技術(shù)能力下，唯一的可以用于商業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)堆就是卡爾德·霍爾核電站類型，也即是利用石墨作慢化劑、二氧化碳作冷卻劑的反應(yīng)堆類型?！闭腔诖?，核能計劃才能得以制定。

但是，核電站技術(shù)上的可行性只是一個前提因素，這并不能說明英國為什么急于制定一個核能計劃，因為同時期的美國、蘇聯(lián)雖然也有核技術(shù)卻并沒有制定相應(yīng)的核能計劃。事實上，英國急于核能計劃制定的最主要決定性因素就是對自身能源狀況的擔(dān)憂。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀國外對英國第一個核能計劃的研究還是比較多的，這些研究不僅有專著研究，也有零散的論文研究，與此同時還有一些政府白皮書、法律等原始文獻可供參閱。

英國核能計劃的發(fā)展緣起于第二次世界大戰(zhàn)期間英國對原子彈的研究，針對此段時期內(nèi)的英國核能發(fā)展研究，其經(jīng)典著作是瑪格麗特·高英(Margaret Gowing )的《英國與原子能:1939一1945》一書，該書分為三部分詳細闡釋了第二次世界大戰(zhàn)期間的英國原子彈研究與核能開發(fā)。作者在書中不僅介紹了英國自身的原子彈研究以及與美國的合作，而且指出在此階段英國已經(jīng)意識到了民用核能開發(fā)的可能性。

戰(zhàn)爭結(jié)束之后，英國的核研究并沒有立即從原子彈研究中轉(zhuǎn)到核能的民用研發(fā)時，基于冷戰(zhàn)的大局勢以及自身利益的考慮，英國政府在戰(zhàn)后做出了獨立制造原子彈的決定，正是這個決定在很大程度上影響了英國第一個核能計劃的技術(shù)開發(fā)路徑。實際上，英國的民用核能開發(fā)是直接脫離于英國的核威懾政策的，有關(guān)核威J攝與英國民用核能開發(fā)的著作，其最具有代表性的還是瑪格麗特·高英( Margaret Gowing)的兩卷本著作《獨立與威懾:英國與原子能，1945-1952(第一卷、政策制定)和《獨立與威懾:英國與原子能，1949-1952(第二卷:政策實施)》。如書名所暗示的，其中第一卷著重的是英國為什么要做出這樣的原子能決策，第二卷則對如何實施這些決策進行了描述。在這兩卷本著作中作者栩栩如生地描繪了英國的核威懾政策是如何影響到英國的民用核能開發(fā)的，

至于英國第一個核能計劃的實施狀況，羅杰·威廉姆斯(Roger Williams )的((1953-78年間的英國核能政策》、沃爾特·帕特森(Walter C. Patterson )的《達到臨界點:英國核能的非官方歷史》，以及波科克(R. F. Pocock )的《英國核能的發(fā)展史》都對之進行了非常詳細的研究，但是三者的側(cè)重點又有所不同。威廉姆斯著重從經(jīng)濟、技術(shù)和政治的角度對英國的第一個核能計劃進行了分析，帕特森側(cè)重的是通過介紹英國第一個核能計劃實施前后的國內(nèi)外狀況而對英國的第一個核能計劃進行解讀，而波科克側(cè)重的是按照時間的先后順序來敘述英國核能計劃的自然演變。

英國第一個核能計劃的實施肯定存在著一些問題，對此，眾多學(xué)者給出了自己的見解，其中大致集中在以下三個方面，即核電站缺乏經(jīng)濟性，核工業(yè)結(jié)構(gòu)安排失誤以及對后繼核能開發(fā)的不利影響等。下文我們分別予以介紹，在核電站缺乏經(jīng)濟性方面，羅杰·威廉姆斯認為不管出于何種理由，核電站的經(jīng)濟性在制定核能計劃時都是不應(yīng)該忽視的，然而，波科克卻針鋒相對地提出，在第一個核能制定時，核電站的經(jīng)濟性并不是一個考慮因素，因此，在這方面是存在爭議的。

關(guān)于核工業(yè)結(jié)構(gòu)安排失誤方面，鄧肯·伯恩(Duncan Burn)在其《核能與能源危機:政治及原子能工業(yè)》著作中指出，英國第一個核能計劃存在的重大問題就是核工業(yè)組織機構(gòu)的不恰當，正是由于英國的高度集中計劃性的工業(yè)安排才造成了第一個核能計劃的實施存在眾多問題。而羅杰·威廉姆斯認為，英國第一個核能計劃實施中存在的許多問題，其中包括工業(yè)結(jié)構(gòu)的集中化，都是由于英國在當時缺乏一種公共問責(zé)機制，正是由于這種問責(zé)機制的缺乏才使得英國第一個核能計劃實施中存在的問題不能得以糾正。因此，人們在認為英國核工業(yè)結(jié)構(gòu)安排失誤方面還是存在一致性的，雖然對其的解釋可能有偏差。

在后繼核能開發(fā)影響方面，西蒙·泰勒(Simon Taylor)在其《私有化與核工業(yè)的財政破產(chǎn):2002年‘英國能源公司’危機的緣由》一書中著重分析了第一個核能計劃的鎂諾克斯核電站遺產(chǎn)給英國后來的核能發(fā)展所帶來的不利之處，如影響核電的私有化、以及在很大程度上了導(dǎo)致了“英國能源公司”的破產(chǎn)等等。不過他還指出，英國第一個核能計劃的一大缺陷在于它的巨大規(guī)模，由于在當時核電站的建設(shè)是缺乏實際運營經(jīng)驗的，因此，這樣大規(guī)模實施核能計劃可能會存在眾多弊端。另外，迪特爾·赫爾姆(Dieter Helm)的《能源、國家與市場:1979年后的英國能源政策》也在很大程度上解釋了英國第一個核能計劃的實施如何影響了英國后來的核能私有化。

最后，在第一個核能計劃的評價方面，眾多作者又是意見不一，但不外乎兩種觀點，即贊賞或者批評。最持批評意見的就是鄧肯·伯恩，他認為正是由于英國第一個核能計劃的實施才在很大程度上導(dǎo)致了六七十年代英國核能開發(fā)的危機。相反，波科克則認為，第一個核能一計劃的實施深深地影響了英國的能源結(jié)構(gòu)，它實際上悄悄地在英國的燃料結(jié)構(gòu)中引發(fā)了一場革命;并且指出它在應(yīng)對環(huán)境污染方面也起到了重大作用。當然也有一部分作者所持的態(tài)度是中立的，例如，希爾(C. N. Hill)在《原子能帝國:英國原子能計劃的技術(shù)興衰史》一書中認為考慮到鎂諾克斯核電站的長期運營，以及在此段時期內(nèi)其他因素的變化，因此對其經(jīng)濟性進行精密計算是不可能的。

總之，國外對英國的第一個核能計劃在各個方面都進行了研究，其中包括它的起源、實施、缺陷以及影響等方面，正是有鑒于此，本文的創(chuàng)作才有了廣闊素材。

國內(nèi)研究現(xiàn)狀與國外研究相比，國內(nèi)對英國第一個核能計劃的研究比較少，并且這些研究大多數(shù)不是專門研究，篇幅也比較短，很難呈現(xiàn)英國第一個核能計劃的全貌。

在國內(nèi)，關(guān)于英國戰(zhàn)時的原子能發(fā)展狀況還是存在著一定的研究，例如殷雄、黃雪梅的《世紀回眸:世界原子彈風(fēng)云錄》的第二篇，馬栩泉的《核能開發(fā)與應(yīng)用》的第四章等都對英國戰(zhàn)爭時期的核研究進行了較為詳細的描述。不過，在國內(nèi)研究中直接涉及到英國第一個核能計劃的研究就比較少了，除了陳效軍的《沿著核能的征途》的第三章、郭星渠的《核能:20世紀后的主要能源》的第九章等在不同程度上對第一個核能計劃的實施背景、動力以及存在的缺陷進行了相關(guān)介紹之外，很少有其他書籍對英國的第一個核能計劃進行了研究。

總之，國內(nèi)有關(guān)英國第一個核能計劃的研究比較匾乏，研究點不一，并且大多數(shù)是敘述性研究，缺少分析深度，這就為本文的研究增加了難度，同時，也提供了廣闊的活動空間。

總結(jié)總之，正如赫爾姆(Dieter Helm)指出的那樣，“與其他技術(shù)相比，核技術(shù)更可能使得任何一個部長成為過去決定的囚徒;核能資產(chǎn)能夠持續(xù)很長時間，并且能夠通過遺留核廢物與退役成本為繼任政府自動創(chuàng)造許多問題”，因此，我們在制定和實施核能計劃時一定要謹小慎微，同時密切注意吸取其他國家開發(fā)核能的經(jīng)驗教訓(xùn)3。