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科技信息12003 中国原子能科学研究院主办内部资料科技信息(季刊: 1979年创刊) 2003年第1期(总第71期) 2003年3月31日出版 编辑者 《科技信息》编辑部 (北京275信箱23分箱;

邮编:102413) 主编徐芳桂 出版者 中国原子能科学研究院图书馆 印刷者 北京普瑞德印刷厂 北京市新闻出版局京内资准字1999-L0267 科技信息2003年第1期 (总第71期)2003.

03.31 目次朝鲜核计划概况…1) 钚再循环的扩散问题…11) 新千年核能的地位…19) 未来的变化…24) 先进核燃料再循环技术的开发…29) 21世纪的Purex后处理 34) 乏燃料的先进水法后处理系统…38) 小型反应堆的回归…41) 日本高放废物的处置现状与各国的情况…44) 芬兰的电力事业与第5座核电站…46) 英国碳税引入与原子能发电…49) 会议文献・书刊简介核多体问题2001 54) 硬X射线与γ射线探测器物理学…54) 高功率激光与等离子体的相互作用…55) 紫外光谱学与紫外激光…55) 高温化学分离…56) 催化空气污染控制…56) 职业辐照控制中辐射防护的最优化…57) 核科学技术的应用低水平辐射抑制癌症发生…58) 欧洲委员会关于食品辐照的第一份报告书…61) 科技简讯日本科技简讯6则…62) 1. 硅-28浓缩到99.4%62) 2. 以1μm的分辨率测定细胞内的元素…62) 3. 用测量放射线区分天然放射性物质与核燃料物质 62) 4. 日本原子能研究所与法国原子能委员会在5项技术方面进行合作研究 63) 5. 日本原子能研究所把指纹认证系统引入高级环境分析楼 63) 6. 日本总务省批准福岛县的 核燃料税 63) 美国成功浇铸含7.5%钚-238的钚合金锭----为开展核武器部件老化加速实验………(64) 欧洲议会举行关于后处理的听证会…66) 中国的核电站…68) 太阳能发电的现状与展望…69) 德国风力发电总装机容量达1万MW 71) 专利简讯专利简讯 12项…72) 本期责任编辑 王丽英 朝鲜核计划概况顾忠茂 严叔衡 (中国原子能科学研究院)

1 引言 自从上世纪90年代初以来,朝鲜的核危机风波迭起.2002年10月,朝美相互指责违背1994年签署的朝-美框架协议,危机再度升级,且朝方态度越来越强硬. 朝鲜,这个不易为外界了解的国家,究竟生产了多少武器级钚?是否已建成并运行了铀浓缩设施?是否已经拥有核武器?由于朝鲜的核活动十分隐秘,且不少设施建在地下,针对上述疑问,各国情报部门的推测有点像瞎子摸象,说法不一. 朝鲜目前究竟已分离了多少数量武器级钚,各国情报机构估计的数量差异较大.美国情报部门估计,朝鲜从宁边5MW(e)堆的乏燃料中已分离出6~12 kg武器级钚,足够供生产1~2枚原子弹.韩国情报部门估计,朝鲜可能已分离了7~22 kg钚.日本情报部门的估计是16~24 kg钚. 2002年10月,朝鲜官员承认了朝鲜的铀浓缩计划,但美国至今尚未找到朝鲜铀浓缩活动的确切证据. 朝鲜是否已经拥有核武器?据前苏联克格勃1990年的1份报告称,朝鲜已经研制成功第一颗核爆炸装置,但是美国仍不清楚朝鲜是否真的已经拥有核武器. 在武器运载系统方面,朝鲜拥有较先进的弹道导弹技术,并已部署了射程为1

000 km的导弹. 本文旨在回顾朝鲜核计划历史,叙述朝鲜核材料生产情况和核武器及其运载系统研制进展,并介绍朝鲜在核科技领域研究和核专业人才培养方面所作的努力.

2 朝鲜核计划发展简史 早在上世纪50年代初,朝鲜就开始其核研究计划.上世纪60年代中期,朝鲜在平壤以北60 公里处的宁边建立了1个具有10个研究所的核研究中心,并派遣留学生到苏联学习,培养核专家.该中心现有研究人员3000余人. 1965年,由苏联援助的IRT-2000研究堆在宁边建成.1974年,朝鲜科学家改进了IRT-2000堆,将功率从原来的2MW提升到4MW,1987年又提升到8MW,燃料改用80% 235U.与此同时,朝鲜加强对核燃料循环的研究,包括铀水冶、铀转化、燃料元件加工和乏燃料后处理等技术. 朝鲜的核武器计划始于上世纪80年代,从那时起,朝鲜的铀转化与燃料元件生产设施陆续投入运行.1980年,朝鲜开始兴建5MW(e)宁边1号堆,该堆于1985年8月14日达到临界,1986年1月开始运行.在1986~1994年运行期间,1989年停堆71天,1990年停堆30天,1991年停堆50天.停堆期间卸料,随后可能开始了武器级钚的生产.朝鲜的后处理设施(称作 放射化学实验室 )可能是从1985年开始兴建的. 1985年之前,朝鲜的核武器计划一直鲜为人知.1985年以后,美国的间谍卫星显示了宁边地区1座反应堆和1座后处理设施正在建设的图像.1989年,新闻媒介首次披露了朝鲜拥有分离和生产武器级钚的能力. 朝鲜于1985年被迫加入核不扩散条约(NPT),但直到1992年才批准与国际原子能机构(IAEA)签订保障监督协议. 1992~1993年期间,IAEA对朝鲜的核设施进行了6次视察.按照朝方的申报,1989年朝鲜只从堆中卸出的破损的乏燃料元件进行了1次分离实验,仅分离出了90g钚.而IAEA官员的视察结果表明,朝方自1989年以后共进行了4次后处理.大多数分析家评估, 朝鲜可能从5MW(e)堆乏燃料中后处理分离出的钚量的上限约为6.9~10.7kg. IAEA视察员1993年获取的情报表明,朝鲜宁边的放射化学实验室有2条后处理生产线,已建成了第1条生产线,第2条生产线已安装了约70% 的设备.该实验室的一端有乏燃料的接收装置,另一端有2条地下管道,将后处理产生的放射性废液输送到东面300米处的 500号 隐蔽建筑物. 1993年2月,IAEA总干事长Blix提出了对上述2个可疑的废液贮存场所进行专门视察的要求,但在10天之后被朝鲜方面拒绝. 1993年3月,朝鲜宣称要行使退出NPT的权利.1993年6月,朝美谈判之后,朝鲜同意 搁置 退出NPT的说法,但声称IAEA不再有权对其实施进行常规视察和专门视察.经过与IAEA多次谈判之后,朝鲜于1994年3月同意IAEA视察其申报设施,但随即又阻挠IAEA对宁边钚分离设施进行放射性取样分析. 1994年5月中旬,朝鲜宣布将对5MW(e)实验堆实施停堆换料,从而使危机进一步升级.卸出的8000根燃料棒中含钚30kg,一旦分离出来,可用于制造数枚核弹.朝鲜拒绝IAEA提出的视察程序. 1994年6月2日,Blix致信联合国安理会,陈述IAEA所面临的困难.1994年6月15日,美国向安理会建议,对朝鲜实施制裁,并向朝鲜施加军事压力. 1994年6月16~17日,卡特总统访问平壤会见金日成主席,使危机得到缓解.金日成同意冻结朝鲜核计划,条件是美国恢复与朝鲜的高层外交谈判.谈判于7月份开始,但因金日成7月9日突然逝世而中断.谈判于8月上旬继续,最终达成了1994年8月12日的 协议声明 . 1994年10月21日,朝美签署 框架协议 .按照该协议,朝鲜将冻结其核计划,包括已有的5MW(e)堆、在建的50MW(e)堆和200MW(e)堆、核燃料元件加工设施、后处理设施.作为回报,美国承诺为朝鲜建造2座1 000MW(e)轻水堆核电站.美国还承诺,在轻水堆核电站建成之前促进向朝鲜提供重油,以补偿核设施的冻结.1995年1月向朝鲜提供了5万t重油,同年10月运送了10万t重油.从1996年10月起,美国将促进每年提供50万t,直至第1座轻水堆建成. 美朝框架协议的实施步伐十分缓慢,2座轻水堆原定于2003年建成,但预期2010年之前不会建成. 自框架协议签署以来,美国面临着若干问题,包括如何确保每年向朝鲜提供重油所需的资金(油费已从1995年的3 000万美元/年上涨到现在的1亿美元/年),也包括朝鲜可疑的秘密核活动和远程导弹的研制.

3 朝鲜核材料生产和核武器研制情况 3.

1 核材料生产活动 3. 1.

1 铀矿开采 朝鲜的铀矿资源比较丰富,估计蕴藏量达2 600万t(矿石),且品位较高,如比较重要的金川铀矿和平山铀矿,其矿石的含铀量达0.8%. 各种消息来源披露,朝鲜的铀矿有接近20座(表1),但绝大多数铀矿的规模与现状均不清楚.估计正在开采的铀矿有金川铀矿、平山铀........