1942年12月,在美國芝加哥大學建成的世界第一座反應(yīng)堆驗證了可控的核裂變鏈式反應(yīng)的科學可行性。一般來講,世界核電技術(shù)的發(fā)展可以劃分為下述四代。
。1)第一代核電技術(shù)。20世紀50~60年代,基于軍用核反應(yīng)堆技術(shù),由美國、蘇聯(lián)、加拿大、英國等國家設(shè)計、開發(fā)、建造的首批原型堆或示范電站,驗證了核能發(fā)電的技術(shù)可行性。
。2)第二代核電技術(shù)。在第一代核能系統(tǒng)的技術(shù)可行性得到驗證以后,從20世紀70~90年代,對這些經(jīng)驗證的機型實施了標準化、系列化、批量化建設(shè),至今仍在商業(yè)運行的核電廠,絕大部分屬于第二代或二代改進型技術(shù)。這一時期是商用核電廠大發(fā)展的時期。
這一代的核電機組類型主要由美國設(shè)計的壓水堆核電機型(PWR,System80)和沸水堆核電機型(BWR)、法國設(shè)計的壓水堆核電機型(P4、M310)、俄羅斯設(shè)計的輕水堆核電機型(VVER),以及加拿大設(shè)計的重水堆核電機型(CANDU)等。
。3)第三代核電技術(shù)。派生于目前運行中的第二代核能系統(tǒng)。反應(yīng)堆的設(shè)計基于同樣的原理,并吸取了這些反應(yīng)堆幾十年的運行經(jīng)驗,進一步采用經(jīng)過開發(fā)驗證且可行的新技術(shù),旨在提高現(xiàn)有反應(yīng)堆的安全性,滿足URD(美國核電用戶要求)和EUR(歐洲核電用戶要求)。第三代核能系統(tǒng)的開發(fā)始于20世紀90年代,第三代核電重在增加事故預(yù)防和緩解措施。降低事故概率并提高安全標準。第三代核電機型主要有AP1000、EPR、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR、CAP1400、華龍一號。
(4)第四代核電技術(shù)。未來新一代先進核能系統(tǒng),無論是在反應(yīng)堆還是在燃料循環(huán)方面都有重大的革新和發(fā)展。第四代核能系統(tǒng)的發(fā)展目標是增強能源的可持續(xù)性,核電廠的經(jīng)濟競爭性、安全和可靠性,以及防擴散和外部侵犯能力。第四代核能系統(tǒng)國際論壇(GIF)推薦的6種典型四代堆型分別為氣冷快堆(GFR)、鉛冷快堆(LFR)、鈉冷快堆(SFR)、熔鹽堆(MSR)、超臨界水冷堆(SCWR)和超高溫氣冷堆(VHTR)。