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国际热核聚变实验堆是实现人类可持续发展的理想洁净能源吗？

    (中国科学院院士 何祚庥)

　　近来，人们纷纷关注中国的能源问题。据２００４年２月２５日有关媒体报
道，“最近，由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国参加的国际热核反应堆
合作计划（ＩＴＥＲ）再次引起了人们的兴趣。……因为如能在未来５０年内
开发成功，将在很大程度上改变目前世界能源格局，使人类今后将拥有取之不荆
用之不竭的清洁能源。”

    为什么受控热核反应被称为“取之不荆用之不竭的清洁能源”﹖因为海水
中存在着大量的氢（Ｈ）的同位素氘（Ｄ），利用氘（Ｄ）和氘（Ｄ）的热核反
应将能释放出大量的热能，据估计，这一能量足够人们利用６０亿年！最终产物
是α粒子，质子（ｐ）和中子（ｎ），其中α粒子和质子（ｐ）均不带有放射性，
中子（ｎ）可以通过屏蔽而大幅度减少它的放射性。所以，受控热核反应又被称
为人类理想的洁净能源，人类理想的终结能源。

    但是，现在正在酝酿合作中的国际热核反应堆却不是理想的终结能源，更不
是理想的洁净能源；而很可能是威胁人类生存发展的特大型放射性污染源。

    国际热核聚变堆（ＩＴＥＲ）所释放的热能，并不是来自氘（Ｄ）和氘（Ｄ
）的热核反应，而是来自氘（Ｄ）和氚（Ｔ）的热核反应。氚（Ｔ）是一种人工
制造的物质，它的平均生存寿命约是１２年，它由中子和天然锂中的锂６（Ｌｉ
６）产生，要受到锂资源的制约。而更为严重的是：氚（Ｔ）是一种带有强放射
性的气体。据测量，１克氚（Ｔ）的放射性强度是５００００居里（按：１克
镭的放射性强度是１居里，以纪念居里夫人对人类的贡献）所以，１克氚将等
价于５０公斤镭的放射性强度在通常的实验室里的操作中，只允许人们操作微
居里级（即１０－６居里）的放射性，到了毫居里级（１０－３居里）就要有防
护装备，至于５００００居里级的操作，那就要特殊的“热”室。这种特殊“热”
室，必须保证不能伤害到操作氚（Ｔ）的人员，尤为重要的是必须保证不能有氚
（Ｔ）泄漏到大气层，更不能污染水源！然而氚（Ｔ）是气体，流动性极强，氚
分子是世界上体积最小的分子，极容易从容器的缝隙或细孔中泄漏出去，氚容易
通过大气或饮用水进入人体，形成危险的“内照射”，比通常的固态的放射性核
对人体的“外照射”，所造成的伤害要严重得多所以在放射性防护学中，氚（
Ｔ）是首先要加以特殊处理和特殊防护的放射性污染核

    根据我们所看到的技术资料，ＩＴＥＲ的总设计聚变功率是５００ＭＷ，但
实际年运转时间约为１个多月，亦即５０ＭＷ的热功率。容易算出，这一５０Ｍ
Ｗ的热功率，要用到２公斤的氚（Ｔ），亦即１克氚（Ｔ）的２０００倍这意
味着ＩＴＥＲ每年所要处理的放射性强度，至少是１亿居里或１０８居里这是
何等大的放射性但是，ＩＴＥＲ现有的热功率５００ＭＷ，如果满负荷运行，
并用来发电，将最多只能发２００ＭＷ的电（按热电转化率为４０％计算），
而一个标准核电站的电功率是１０００ＭＷ。所以，在热核聚变堆释放出的电功
率是１０００ＭＷ的情况下，那么年运转的氚（Ｔ）的总量，将是１００公斤之
多其放射性强度将高达５×１０９居里或５０亿居里这里提供一个可对比的
数字是：一个标准的１０００ＭＷ的裂变能的核电站将年产寿命在１年以上的放
射性强度是１．２４×１０７居里，亦即约为一个标准的热核聚变电站每年所产
生并运转的氚（Ｔ）的放射性强度的１／４００！

    不论是裂变能核电站或是裂变能核电站所产生的放射性核污染，都是可以控
制或防治的。ＩＴＥＲ的安全评估表明，ＩＴＥＲ能够建造和运行，不会对安全
和健康构成过度的风险，也不会对环境产生显著的影响。但这是对第一期工程运
转下的可能造成放射性污染的评估。如果将ＩＴＥＲ的聚变堆扩展成可提供电功
率１０００ＭＷ的标准核电站，那么其运转中的氚（Ｔ）污染源还要放大５０倍
！亦即约是１０００ＭＷ的裂变核电站的４００倍！

    如果说，１０００ＭＷ的裂变能核电站被２００４年２月２５日有关媒体记
者描绘成为“核电站放射性物质泄漏事故，核燃料埋藏处理等终究会给人类带来
隐患”的话；那么ＩＴＥＲ类型的核电站，其为“人类带来隐患”，就决不亚于
裂变能核电站高流动性的氚（Ｔ）的泄漏，所引起的后果，将比切尔诺贝利事
故更为严重得多。

    结论：不能把ＩＴＥＲ类型的能源称为是无污染的安全的能源，更不能将Ｉ
ＴＥＲ称为“挑战终结的能源”！

(XYS20040328)

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