日前，第三屆核安全峰會在荷蘭海牙舉行，峰會主題是，如何加強核設施和核材料的保護，防止出現核事故。迄今，核裂變能一直存在三大問題：能否安全運轉；原料能否保障供應；核廢料如何安全儲存。目前，幾個大國在加強國際合作的同時都在積極研究從核裂變邁向核聚變。如果受控核聚變得以實現，人類將獲得安全、清潔、廉價和取之不竭的能源，從而在保護生態環境的情況下實現經濟社會可持續發展。
核能(電)今昔
據世界核能協會(WN A )統計，截至2012年11月，全球共有30個國家運行著436臺核電機組，總裝機容量為3 .74億千瓦；13個國家正在建設62臺核電機組，總裝機容量為6300萬千瓦；27個國家計劃建設167臺核電機組，總裝機容量為1.82億千瓦。2012年全球核電鈾需求量為67990噸。
國際原子能機構2013年7月15日發表報告指出，2012年核電國家在加強核安全方面取得顯著進展，但437座運行中的核反應堆機組中，有162座使用已超過30年，有22座使用超過40年。因此，核電站老化問題是有關國家面臨的挑戰。核能是原子核結構發生變化時放出的能量，在實用上指重元素的原子核發生分裂反應(又稱裂變)時和輕元素的原子核發生聚合反應(又稱聚變)時所放出的巨大能量。因此，核能分別稱裂變能和聚變能。
核電站是利用原子核裂變反應放出的核能發電的裝置。其核心是核反應堆，它是一個能維持和控制核裂變反應的裝置，在這里實現核能———熱能轉換。
20世紀60年代，美國曾積極發展核能(電)業。1973年3月，美國三里島壓水堆核電站因操作失誤等原因，發生堆芯熔毀嚴重事故，使美國核電業發展受到重創，美國核能(電)業陷入停滯。目前，美國有104座核反應堆，其中69座為壓水反應堆，35座為輕水反應堆。奧巴馬擔任美國總統以來，一再強調美國將繼續發展核能(電)業。2012年5月，美國核管理委員會批準南方電力公司兩臺A P1000核電機組的建設和運行許可證，裝機容量均為110萬千瓦，分別于2016年和2017年投入運行。這是30年來美國第一次建設新的核電站。
20世紀70年代后，石油價格上漲推動了核能(電)業發展，目前世界商業運行的核電機組大多數在此期間建成，稱為第二代核電機組。俄羅斯是世界核能大國之一，擁有豐富的鈾礦儲量，掌握了從鈾礦開采到發展核電整體技術。目前，俄羅斯國內運營核電機組32臺，有500多家企業和機構、19萬人員從事核能研發工作。2012年9月，俄羅斯國家原子能公司副總裁表示，俄羅斯計劃將于2030年前再建38個核電機組。
為保證核電站安全運行，20世紀90年代，美國和歐洲先后出臺了U R D文件和E U R文件，明確了提高安全可靠性和防范嚴重事故的要求。國際上通常把滿足這兩個文件的核電機組稱為第三代核電機組。2000年1月，在美國能源部倡議下，美、英、日等十個有意發展核能利用的國家，聯合組成“第四代國際核能論壇”，并于2001年7月簽署合約，約定共同合作研發第四代核能系統。第四代核能利用系統，指安全性和經濟性都更加優越，廢物量極少，無需廠外應急，并具有防核擴散能力的核能利用系統，其商用化估計到2030年前后實現。
“棄核”還是“興核”
世界核電產業發展很不平衡。據世界核能協會統計，截止2009年2月，全球運營的核反應堆共436座，核電裝機總容量達371927M W e，約相當于全球電力裝機總容量的8%。北美、歐洲和東亞的核能發電量占世界核能總發電量的98%。在擁有核反應堆的31個國家和地區中，美國、法國、日本三個國家的核能發電量、在役核反應堆數和裝機容量分別占全球的58%、50%和57%。
進入21世紀以來，一些國家掀起核電站建設新熱潮。2009年11月英國公布核能擴建計劃，提出興建10座核電站。日本經濟產業省2010年3月19日公布的“能源基本計劃”草案中心內容包括將核能發電作為“低碳電力資源的核心”，計劃在2030年前至少新建14座核電站。韓國提出在2015年前，除在建的4臺核電機組外，再建8座核電站，將核電占比提升至45%。
日本福島核電站事故發生后，一些國家展開“棄核”還是“興核”之爭。日本陸地面積僅占世界陸地面積的0.1%，卻集中世界每年發生地震的10%，不具備繼續擴建核電站的自然條件，退出“核電大國”俱樂部在所難免。但日本國內缺少化石能源資源，去核電化將影響仍不景氣的經濟。
目前，歐盟境內共有143座核電站，分布在14個國家，其中，法國58座，英國19座，德國17座。核能發電量約占歐盟發電總量的1/3，滿足其約15%的能源需求。歐盟理事會、各國政府和社會各界圍繞核電政策爭論激烈。2011年3月1德國總理默克爾宣布，關閉國內1980年以前建成的7座核電站，并在2020年前逐步關停所有核電站。瑞士繼德國之后決定，逐步關停本國所有核電站。法國建立了大規模的核能工業體系，核電占法國發電總量的78%。法國則堅持發展核電，以確保能源可持續發展。
災難與科學相伴
世界第一座核電站運行60多年來，已發生三次事故，越來越多的核廢料儲存也存在巨大隱患，特別是鈾等資源能否保證供應，引起各方關注。從核裂變邁向核聚變是核電業發展大勢所趨。
1934年，法國物理學家居里夫婦用a粒子轟擊鎂和硼的時候，產生了人工放射現象。1938年，德國科學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在居里夫人實驗基礎上，發現了核裂變反應。1942年12月，費米領導的科學家們在芝加哥大學體育場西看臺下一個網球廳操縱世界上第一座核反應堆啟動運行成功，首次實現了大型核反應堆和制造钚的工廠，按時、按值、按量提供钚。在著名物理學家勞倫斯領導下，科學家在1944年生產出濃縮鈾235。在得到足夠的核裂變材料后，加利福尼亞大學物理學家奧本海默領導制造出實用的原子彈。
哈恩與他的同事、助手實現了核裂變反應，奠定下制造原子彈、原子能和平利用的理論和實踐基礎。但在第二次世界大戰期間，哈恩竭盡其力不使德國獲得原子彈。1958年，由哈恩發起、50多位諾貝爾獎獲得者簽名的“宣言”指出“在今天的戰爭中，如果不加限制地使用一切可能的武器，將會使地球沾染上放射性，其強度足以滅絕全人類。”
核裂變原料主要是鈾。在全球已探明鈾礦資源儲量中，澳大利亞占25%，哈薩克斯坦占20%，其他鈾礦資源儲量較多的國家有加拿大、俄羅斯、烏茲別克斯坦和尼日爾等非洲國家。日本曾在1955年12月制定的《原子能基本法》中就明確把釷與鈾并列為核裂變“原料”。2010年9月，日本內閣府原子能委員會代理委員長鈴木達次就核裁軍和防止核擴散提出“十項建議”中再次提出，應開發釷核電技術。據科學家們估計，全球釷礦資源儲量比鈾礦資源儲量多三、四倍，分布在許多國家，已探明釷礦資源儲量足夠世界使用100年。釷在反應堆燃燒過程不產生钚———制造核武器的原料，不僅核廢料較少，而且放射性也比鈾少得多，是一種安全的核裂變原料。
“裂變”邁向“聚變”
鈾、釷礦資源都是不可再生資源。因此，一些國家正大力研發從核裂變邁向核聚變。從核裂變邁向核聚變是核電業發展大勢所趨。目前，受控核聚變領域的研發重點有二：一是利用氫同位素為原料，二是利用氦-3為原料。
氦-3是一種公認的高效、清潔、安全核聚變原料。椐科學家們估計，100噸氦-3就可提供目前全世界一年的能源使用量。但是，在地球上氦-3的儲量極少，不具有開發價值。因此，一些國家正在研發利用氫同位素為原料，即核聚變原料主要是氫、氘和氚。氘也叫重氫，1公斤海水中含有0.034克氘，故地球海洋里有約23.4萬億噸氘，足夠人類使用幾十億年。科學家從一升海水可提煉1/6克氘，其聚變后放出的能量相當于300升汽油燃燒釋放的能量。浙江大學物理學教授盛正卯介紹，從海水中提煉氘技術已掌握，問題是核聚變過程中不能實現可控，一旦解決了可控的核聚變難題，不僅將解決全世界的能源問題，而且放射性微少，不產生核廢料，對環境的污染很小。
美國科學家希望通過模仿太陽中心核聚變能原理，打造出微型“人造太陽”，為將來探索新能源帶來希望。在加利福尼亞州弗莫爾市的“國家點燃設施”實驗室，科學家的目標是制造出1億攝氏度以上的溫度和比地球上任何地方大數十倍的壓力，而產生此溫度和壓力的來源只是相當于針尖大小的一點氫燃料。
《科技日報》2013年1月援引《科學》雜志網站提供的信息：歐盟負責核聚變研發工作的機構———歐洲核聚變發展協會發布的歐盟聚變示范電站設計與開發路線圖，計劃于2050年建成一座未來可供工業界使用的原型聚變電站。作為最主要的備用計劃，路線圖倡導繼續仿星器的設計和開發。仿星器是一種替代性聚變反應堆，其最大優點是能夠連續穩定地運行。德國的溫特爾斯坦仿星器7-X (W 7-X )將于2014年建成，科學家在W7-X反應堆安裝一種叫“仿星器”的設備，旨在模仿恒星內部持續不斷的核聚變反應。
物理學家組織網站
2013年9月援引勞倫斯.利弗莫爾國家實驗室報告稱，世界最大激光器、被稱為“人造太陽”的美國國家點火裝置正距離其目標越來越近，一個可持續核聚變反應裝置正在由夢想逐步成為現實。“數十年后，核聚變能源將替代石油等傳統燃料。” 探索未來能源
歐盟聚變示范電站設計與開發路線圖認為，人類在利用聚變發電方面取得進展的關鍵在于“國際熱核聚變實驗堆(IT ER )計劃”的實施。
2005年6月，歐盟、美國、俄羅斯、日本、韓國和中國的國際熱核聚變反應堆計劃六方代表在莫斯科達成協議，確定法國南部城市馬賽附近的卡達拉舍為國際熱核聚變反應堆的建造地。國際熱核實驗反應堆計劃的目的是建立世界上第一個受控熱核聚變實驗反應堆，其規模與未來實用型的核聚變反應堆相仿，用以解決建設核聚變電站的關鍵技術問題。計劃建造的熱核實驗反應堆預計將耗資128億美元，其中，歐盟承擔40%，其他五方分別承擔10%。這是除國際空間站外又一規模最大的國際科技合作項目。2006年11月，歐盟、美國、中國、日本、俄羅斯、韓國和印度的代表在法國總統府愛麗舍宮共同簽署了國際熱核聚變實驗反應堆計劃聯合實施協定。國際熱核聚變實驗堆計劃正式啟動，這是人類在核聚變研究、共同探索未來能源的里程碑事件。
國際熱核聚變實驗反應堆的原理類似太陽發熱，即在上億攝氏度的超高溫條件下，利用氫的同位素氘、氚的聚變反應釋放出核能。核聚變燃料氘和氚可以從海水中提取，核聚變反應不產生溫室氣體及核廢料。由于原料取之不盡、不危害生態環境，因此，核聚變能源成為未來人類寄予厚望的新能源。
國際熱核聚變實驗堆計劃(IT ER )正在取得進展,將于2019年在法國開始試驗。如果試驗成功，該項目獲得的數據將幫助IT E R研究團隊設計一個在2040年前建成的、2000兆瓦至4000兆瓦的示范性核聚變電站。一些專家預測，人類有望在30至50年內掌握核聚變技術，從而有效解決人類面臨的能源和環境問題。
