2019年國外核科技工業發展回顧

張 莉/文

2019 年，國外核大國出臺新的戰略規劃和政策，確保核工業與技術發展繼續保持世界領先；主要核國家推進核力量現代化建設，積極開發核材料生產新工藝、提升能力，發展和建設新型海軍核動力裝備，為深空探測和載人航天積極發展空間核動力技術。民用核工業方面，出臺政策并大力支持先進核能技術發展；美俄博弈，雙邊核裁軍進程出現倒退。

戰略與管理

核力量現代化程度更高，威脅更大

6 月，瑞典斯德哥爾摩國際和平研究所發布2019年年鑒，評估了當前擁有核武器的國家的核力量發展態勢，認為“在可預見的未來，沒有哪個核國家準備放棄核武庫，各有核國家均在進行核武器現代化；核彈頭數量雖有減少，但現代化程度更高，威脅也更大”。年鑒還公布了全球核武器數量，截至2019 年1 月，全球核武庫約有13865 枚彈頭，較2018 年減少615 枚，分別削減了265 枚和350 枚核彈頭。俄羅斯擁有6500枚彈頭，美國6185 枚，兩國彈頭之和占全球總數的90%以上。位列俄美之后的分別是法國300 枚、英國200 枚、巴基斯坦150 ～160 枚、印度130 ～140 枚、以色列80 ～90 枚和朝鮮20 ～30 枚。

美軍為洲際導彈加裝核彈頭

美密集發布戰略政策增強核威懾能力，促進核軍工發展

最新核力量建設預算大幅增加。1 月，美國國會預算辦公室（CBO）發布《2019—2028 年美國核力量預算投入》報告，指出按照目前的核力量規劃，美國未來十年需要投入近5000 億美元，用于核力量運行、維護和現代化。該報告比2017 版報告估算的4000 億美元增長25%，主要原因是新型核武器及其運載系統逐漸進入采購階段、核武器綜合體現代化工作逐步推進等。

發布《核威懾政策》文件。4月，美國國防部發布《核威懾政策》文件，闡述美國面臨的核威脅、核武器作用及使用政策、核力量現代化與發展新型非戰略核能力的重要性、核軍控及防擴散政策等。此舉旨在為核力量現代化尋求國會經費支持，彰顯其強化核力量建設的決心。

發布《核軍工發展路線圖》。5 月，美國國家核軍工管理局發布《核軍工發展路線圖》，從戰略目標、方向重點、管理舉措等方面頂層規劃美國核軍工未來發展。《核軍工發展路線圖》制定了2020—2044年在核威懾、降低核威脅、核推進、核科學技術、基礎設施現代化等五方面的優先任務和里程碑節點。美國將核軍工體系納入核力量發展中統籌考慮，加大投資力度，可為核武器安全、可靠和有效提供強有力的工業基礎保障。

“戰斧”巡航導彈

發布新版《核作戰》條令。6 月，美國國防部參聯會發布新版《核作戰》條令。這是特朗普政府繼《國家安全戰略》《國家防務戰略》《核態勢評估》后再次發布的與核武器相關的政策文件，對美軍在核作戰中如何使用部隊、如何協調指揮以及如何安全可靠地運用核武器提供了原則性指導。新版《核作戰》條令要求核作戰規劃提供量身定制的威懾方案，考慮在戰場上使用核武器，進一步強化發展和部署新型非戰略核武器，提高核力量的多樣性和靈活性，降低了核武器使用門檻，不利于全球戰略穩定。

英國國防部發布《英國未來核威懾力量》報告

2018 年12 月，英國國防部發布《英國未來核威懾力量》報告指出，2018 年至2028 年，英國核力量體系的總支出將為509 億英鎊，用于潛艇和核彈頭的設計、生產、維護和運營以及保障核力量的人員及場所的費用等。英國國防部還將追加經費用于新型潛艇的開發，使其在本世紀30 年代初服役，確保英國在本世紀60 年代開始擁有可靠、獨立和強有力的核威懾力量。目前，美國正在為英國核潛艇裝備的“三叉戟”ⅡD5 導彈進行延壽。

工業與能力發展

美國積極謀劃提升核軍工能力，增強核威懾能力

著手本土高豐度低濃鈾生產技術工程化。1 月，美國能源部宣布將開展高豐度低濃鈾生產示范項目，驗證美國自主可控的離心鈾濃縮技術生產高豐度低濃鈾的可行性。這意味著美國在重建本土鈾濃縮能力方面邁出實質性一步。美國能源部認為，利用自主可控的鈾濃縮技術生產高豐度低濃鈾具有重大的戰略意義，可以增強美國能源安全，支持先進反應堆開發部署，對鞏固美國在全球先進反應堆設計和高豐度低濃鈾市場的領導地位、促進核心戰略利益具有至關重要作用。

核武器非核零部件采購和生產能力增強。4 月，美國政府問責辦公室稱，國家核軍工管理局采購和生產核武器非核零部件的主要場址的工作量到2020 年，要比2014 年增加近一倍。美國核武庫的現代化改造取決于及時采購和生產占核武器組成80%以上的非核零部件，這些零件的大部分由堪薩斯城工廠采購或生產。為完成未來增加的工作量，堪薩斯城工廠已制定相應措施，包括確保有足夠的生產和辦公空間、更新生產設備、保持充足的工作人員等。

钚彈芯生產設施獲得4.1 億美元經費。美國國家核軍工管理局2020 財年預算中，為薩凡納河钚彈芯生產中心申請了4.1 億美元的資金。由于唯一的钚彈芯生產設施洛基弗拉茨工廠于1990 年關閉，美國30年來沒有制造出一個適合用于核武庫的钚彈芯。新版《核態勢評估報告》明確提出了新的钚彈芯生產目標，到2026 年，國家核軍工管理局每年能夠生產30 個钚彈芯；到2030 年，每年生產至少80 個钚彈芯，以維持軍方的核武器計劃。

加強次臨界實驗能力，支持庫存管理計劃。2 月，美國批準耗資11 億美元的先進源與探測器項目的概念設計。該項目將支持美國的庫存管理計劃，圍繞生成不產生核爆炸當量的次臨界實驗高速和高保真圖像展開。項目將幫助科學家研究極端條件下的钚反應，并在不進行地下核試驗的情況下推進美國的核武器準備工作，是國家核軍工管理局加強次臨界實驗能力的一部分。

英國退役核潛艇的處置能力受質疑

4 月，英國國家審計辦公室稱，英國自1980 年以來僅退役了一艘核潛艇，國防部須馬上采取措施，否則核潛艇貯存和維護的空間將用完，英國作為負責任的核大國的聲譽也將受損。老舊核潛艇卸料和拆除所需的費用，已經逐漸成為英國國防部的另一筆沉重負擔。國防部估計，未來20 艘擱置的核潛艇和10 艘在役核潛艇的支出達75 億英鎊，目前沒能力考慮核潛艇退役處置的方法。

法國推進核潛艇港區總體規劃，提升核潛艇研制能力

2019 年，法國在港區總體規劃下，繼續推進第二、第三個船塢的設計和建設工作。2015 年，法國制定了由3 個船塢組成的港區總體規劃，用于停泊“梭魚”級攻擊型核潛艇。法國計劃建造6 艘“梭魚”級潛艇，除7 月下線的首艇外，目前還有兩艘同級別的潛艇正建。港區總體規劃的開展將保證“梭魚”級核動力潛艇順利列裝，使法國海軍的水下和水面作戰能力得到明顯提升。

核技術與裝備發展

核武器、核材料技術與裝備

美國重點核武器項目取得重大進展

首枚W76-2 低當量核彈頭生產完成。2 月，首枚W76-2低當量核彈頭已在潘泰克斯工廠生產完成。這標志著NNSA 正按照新版《核態勢評估》報告的相關要求快速推進低當量核彈頭的研制工作，并在短時間內達到項目關鍵里程碑。W76-2 核彈頭是W76-1核彈頭的低當量改進型，將于2020 年9 月配備“三叉戟”Ⅱ D5 潛射彈道導彈。

B61-12 核航彈

B61-12 核航彈獲生產授權。10 月，美國B61-12 核航彈項目首批8 個次級部件通過質量鑒定，獲得生產授權。首枚B61-12 將于2020 年3 月制造。這是世界首型兼具戰略和戰術打擊能力的制導核航彈，能滿足不同作戰任務需求，有效減少核打擊附帶損傷，降低核武器使用門檻。

“陸基戰略威懾”（GBSD）系統再入飛行器項目合同授出。10 月，美國國防部宣布，洛克希德·馬丁公司獲得空軍價值1.08 億美元的Mk21A 再入飛行器合同。合同內容為Mk21A 在技術成熟和風險降低（TMRR）階段的主要任務：分析和測試能力開發，風險降低和武器系統集成風險降低等。Mk21A 再入飛行器將用于美國新一代陸基戰略導彈“陸基戰略威懾”（GBSD）系統。

美國使用新核材料生產途徑、工藝并提升關鍵軍用核材料的生產能力支持核軍工

橡樹嶺實驗室提升钚-238 產量。1 月，橡樹嶺實驗室稱計劃將钚-238 的年產量提高到約400 克，這是原來的8 倍。為了大幅提高年產量，實驗室研制出一款適合在熱室工作的自動機器人。該實驗室還稱，隨著管理和工藝的進一步提升，聯合其他實驗室每年可生產大約5000 克钚-238，是需求產量的3 倍。

強化核武器氘化鋰-6 熱核部件供應。美國能源部在2019 財年預算中設立了“鋰保障”專項計劃，并在2020 財年預算中細化了新的鋰-6 加工設施建設計劃，以保障氘化鋰-6 熱核部件供應。為了補充和更新核武庫，美國需要確保氘化鋰-6 等關鍵軍用核材料的生產，支持到本世紀30 年代以及未來的核威懾能力。

俄羅斯著力提升核裝備現代化水平

核力量現代化取得重要成果。3 月，俄國防部長紹伊古稱，目前俄戰略核力量現代化武器裝備的比率為82%，現代化率排名5 個軍兵種第1（陸軍48.3%、空天軍74%、海軍62.3%、空降兵63.7%），預計到2020 年，俄戰略核力量的現代化武器裝備率達90%。

積極推進運載工具的現代化。自2012 年至2019年3 月，俄軍共接收了109 枚新一代洲際彈道導彈。7 月，俄羅斯首次公開“薩爾瑪特”洲際彈道導彈的參數：起飛重量高達250 噸，射程超14000 千米，可以攜帶12 ～14 個分導式核彈頭（75 萬噸），可以攜帶40 枚以上的誘餌彈頭，突防能力極強。10 月，“北風”A 級戰略核潛艇“弗拉基米爾大公”號，成功試射1 枚“布拉瓦”潛射洲際導彈。2019 年，俄羅斯將完成10 架圖-160 戰機的現代化工作。

軍用核動力

美國加快空間核動力技術發展

3 月，美國副總統彭斯指出，“隨著美國涉足太陽系更遙遠的地方，美國需要新型推進系統，包括核動力”。美國國會2019 年初兩項撥款法案連續加大空間核熱推進技術投資額度，2020 財年預算額度從2019 財年的7500 萬美元增加到2.25 億美元。政策導向和經費投入的持續轉變，正有力推動美國多項空間核動力技術進入工程應用階段。

俄羅斯即將正式啟動新五代核動力破冰船的建造工作

3 月，俄羅斯宣布用于“領袖”級核動力破冰船建造的茲韋茲達造船廠干船塢維修將于2020 年完工。這表明，俄羅斯即將正式啟動新五代核動力破冰船的建造工作。“領袖”級破冰船將裝備2 座RITM-400反應堆，可突破4.3 米厚的冰層，能開辟50 米寬的航道，引導大型船隊通過（第四代34 ～36 米）。

核電與核燃料循環

美國能源部全力支持先進核能項目

8 月，美國能源部表示全力支持先進核能項目并開展了一系列實質性工作，包括：任命有先進核能背景的巴蘭瓦爾為能源部副部長；建造沃格特勒核電站3 號、4 號機組；首個小型模塊堆在愛達荷國家實驗室選址；宣布建立國家反應堆創新中心，加速先進反應堆的審批和商業化；最近兩年投資1.7 多億美元，加速先進核反應堆技術的發展等11 項工作。

美國推進先進堆研發，滿足未來能源需求

支持eVinci 微堆研制。3 月，美國能源部稱將為西屋公司的eVinci 微型核反應堆提供經費支持，用于其設計、分析、申請生產許可證、選址和測試。eVinci 微型反應堆具有價格合理、性能可靠、用途多樣、安全可靠、生產可持續等優勢，將在2024 年前完成示范機組驗證并獲得反應堆商業化許可，有望成為下一代小型核電源被用于軍事基地和偏遠地區。

推進可移動核反應堆電源應用。1 月，美國國防部發布小型可移動核反應堆電源的意見征詢書，意在推動可移動核反應堆電源的軍事應用。預計未來美軍前沿基地的能源需求將明顯增長，到2027 年約增長37%。能源或將成為支持美軍在目前和未來跨領域/跨功能戰爭中制勝的關鍵因素。可移動核反應堆電源選址靈活，難以識別，可使前沿基地在遭受攻擊后迅速恢復供電。

俄羅斯和美國的先進核燃料研發不斷取得重要進展

俄羅斯耐事故燃料完成首次測試。10 月，俄羅斯TVEL 燃料公司完成了耐事故燃料第一階段反應堆測試。TVEL 稱，現場進行的初步檢查表明“沒有發現燃料棒幾何形狀有變化，也沒有發現包殼表面有損壞”。耐事故燃料對于進一步提高核電的整體安全性和可靠性至關重要。

俄羅斯科學家為下一代核反應堆創造出新燃料。8 月，俄羅斯稱已經研制出用于下一代創新核系統的釷基核燃料。該核燃料也可應用于目前已普遍使用的核反應堆。該燃料以釷作為原料，釷的全球探明儲量非常大。俄開發的合成技術，可以制備不同類型的、附加內部安全屏障的釷基核燃料，確保裂變同位素燃耗最大，同時使乏燃料中危險同位素的含量降至最低。

俄羅斯核廢料處理工廠

美國商用反應堆首次安裝耐事故核燃料。9 月，美國首次在拜倫核電站2 號機組安裝了西屋電氣公司的EnCore 耐事故核燃料。這標志著商用反應堆首次安裝EnCore 核燃料棒組件。西屋電氣表示，EnCore核燃料可以顯著提高核燃料的安全性，并可以提高核電站運行的經濟性。

俄美關鍵核能項目取得突破性進展

“羅蒙諾索夫院士”號海上浮動核電站年底發電。9 月，俄羅斯“羅蒙諾索夫院士”號海上浮動核電站完成5000 千米航行，抵達目標位置。這是世界首座下水航行的浮動核電站，定于2019 年底交付使用，可為靠近海洋的邊遠地區、海島及海上設施提供電力及海水淡化服務，是俄羅斯未來數十年，有效利用北極巨大資源并建立軍事基地的核心戰略之一。

首個全數字化反應堆舉行落成儀式。9 月，美國普渡大學完成1 號反應堆數字化改造項目并舉行落成儀式。1 號反應堆是美國首個全數字化核反應堆，使普渡大學能夠在10 千瓦堆上小規模開展數字能力測試，包括大數據、人工智能和數據分析等。

核軍控與核安全

美俄雙邊核裁軍進程在博弈中倒退

美單方面退出致《中導條約》失效。8 月，《中導條約》在美國正式退出后失效。該條約禁止美俄雙方試驗、生產和部署射程500 至5500 千米的陸基巡航導彈和彈道導彈。在結構性矛盾難以消弭、核軍控機制名存實亡背景下，美俄在核力量建設方面步子越邁越大，在核武器實戰運用方面門檻越降越低。

美可能退出《全面禁止核試驗條約》。2019 年，美政府及情報機構多次宣稱俄羅斯和中國違反《全面禁止核試驗條約》（CTBT），俄批駁稱美此舉意在為退約并恢復核試驗尋找借口。《全面禁止核試驗條約》被認為是核軍控領域的重要成果，是停止核軍備競賽、防止核擴散的有效手段。美繼退出《中導條約》后，再次圍繞CTBT 違約問題發表異議，引發國際社會擔憂。

俄羅斯核動力裝備發生兩起重大事故

特種核動力潛艇發生火災。7 月，俄一艘特種核動力潛艇在巴倫支海進行常規水下作業時發生火災事故，造成14 人喪生。這是俄自2008 年“海豹”號潛艇事故以來發生的最嚴重的潛艇事故。該艇隸屬北方艦隊，但直接服務俄國防部深海研究部，執行的任務廣泛且高度敏感。

火箭發動機試驗發生爆炸事故。8 月，俄液體燃料火箭發動機試驗時發生爆炸，事故造成5 人死亡，3 人受傷，遇難者是全俄實驗物理科學研究院的專家。此次事故是在俄“海燕”核動力巡航導彈測試期間發生的，也有可能與測試“鋯石”高超音速導彈有關。

回顧2019 年，美俄等國為保持軍事核工業的能力和優勢，陸續出臺核發展戰略、規劃和政策，繼續在政府的高度重視下穩步推進核力量現代化建設。軍用核材料生產工藝和能力取得進展，核動力技術開發驗證取得成功。民用核能關鍵項目取得重大突破。結合近年來的發展態勢，預計未來核大國仍將延續核武器裝備“保持規模，提升質量”的發展思路，不斷推進新一代核武器裝備的研發部署，軍控談判進程因大國博弈倒退。