印度原子科学技术的现状与实力，本文主要内容关键词为：印度论文,原子论文,科学技术论文,现状论文,实力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
［中图分类号］G321 ［文献标识码］A ［文章编号］1004-1508(2003)02-0053-04
一、开发原子能技术的机构
在印度独立之前，印国大党领导人尼赫鲁就在一次记者招待会上宣布：“印度将发展自己的核研究，……一旦印度遭到威胁，它必将使用所拥有的一切手段去保卫自己。”（注：Bhabha Atomic Research Centre--www.barc.ernet.in.）在这种思想的指导下，印度的核研究起步较早。1948年，即在印度获得独立后的第一年，印度政府就成立了原子能局(DAE)。
印度原子能局从事核能技术的开发和放射技术的运用。放射技术主要运用于农业、医药、工业、基础和应用研究。原子能局一直在推行的核能计划包括三个阶段，即设计、构建和重水反应堆运行(PHWRS)、增殖反应堆(FBRS)运行、钍反应堆和相关的燃料循环系统。原子能局建立和运行反应堆的目的是，生产无线电同位素，把同位素和放射技术运用于医学、农业和工业。原子能局所从事的领域在高技术领域：如加速器、激发、超级计算机、高级材料和测试设备。原子能局支持核能和相关科学前沿领域的基础研究，且鼓励相关高级研究领域的国际合作。
原子能局主要由以下组织构成：五个研究中心——巴巴原子研究中心（BARC，孟买）、英迪拉·甘地原子研究中心（IGCAR，泰米尔纳杜邦）、印多尔高技术中心(CAT,Indore)。可变能回旋加速器中心（VECC，加尔各答）、原子矿物开采和研究董事会（AMD，海德拉巴）；三个工业组织：重水部（HWB，孟买）、核燃料联合企业（NFC，海德拉巴）；放射和同位素技术中心（BRIT，孟买）；四个公营企业：印度原子能有限公司（NPCIL，孟买）、印度铀有限公司（UCIL，加杜古达，Jadugllda）、印度稀土有限公司（IRE，孟买）、印度电子有限公司（ECIL，海德拉巴）；四个服务组织：采购储藏部（DPS，孟买）、建设服务评估管理集团（CSEMG，孟买）、总服务组织（GSO，卡帕卡姆，Kalpakkam，泰米尔纳杜邦）、原子能教育会（AEES，孟买）。
原子能局还给以下七个自发的国家机构以经济支持：塔塔基础研究院（TIFR，孟买）、塔塔纪念中心（TMC，孟买）、萨哈(Saha)核物理院（SWP，加尔各答）、布班内斯瓦尔物理所(IOP,Bhubaneshwar)、哈里斯·昌德拉(Harish-Chandra)研究所（HRI，阿拉哈巴德）、数学所(IMS,Chennai)、Plasma研究所（IP，阿默达巴达）。
核科学研究部(BRNS)和国家高等数学部(NBHM)协同促进核、相关领域和数学的研究。原子科学研究机构的建立，有利地促进了印度原子科学技术的发展。
二、印度原于技术的现状
1、印度重水反应堆技术成熟：印度原子计划的第一阶段
印度原子计划的第一阶段是，建立重水反应堆。1969年在马哈拉施特拉的塔拉普尔(Tarapur)建立了一个核能站，它由两座沸水反应堆组成，自那时起就一直在运行当中。后来，于1972年和1980年，在拉贾斯坦的拉瓦巴塔(Rawatbhata)同加拿大合作，建起了两座个重水反应堆，开始商业化生产。1984年和1986年，两个本土的重水反应堆在泰米尔纳杜邦的马德拉斯附近的卡帕卡姆(Kalpakkam)建成，此时印度才完全有能力完成设计、构建和核能工厂的运行。
由于国家研究和开发及工业基础设施的支持，220兆瓦重水反应堆的设计得到了提高。实现了标准化。根据此设计，在北方邦的纳罗拉(Narora)建立了两座反应堆，分别在1989年和1991年开始运行。
印度本地的重水反应堆技术达到成熟的标志是，1992年和1995年，在古吉拉特的卡克拉帕(Kakrapar)又完成了两个能量为220兆瓦的原子能反应堆。以后，印度原子能有限公司(NPCIL)在卡纳塔克的Kaiga和拉贾斯坦的Rawatbhata分别建立了两个220兆瓦的重水反应堆，达到目前的水平和工艺，这两个反应堆分别在1999年和2000年开始运行。（注：Ministry of Information and Broabcasting,Government of India,New Delhi,2002;Research,Reference and Training Division;p.145;INDIA,2002.）
印度现在有14个正在运行的原子能反应堆（两个沸水反应堆、12个重水反应堆），装机能量是2720兆瓦。
印度在核技术方面的经验越来越丰富，其核能工厂正发挥着越来越大的作用。2000年，核能工厂的总发电量超过149亿单位，核能工厂的平均生产能力达到82%。2002年4月到2003年1月，印度原子能有限公司(NPCIL)的发电量已达159亿单位。（注：Department of Atomic EnergyGovernment of India。--www.dae.gov.in.）印度现在依赖自己的本土技术已开发建立了500兆瓦的重水反应堆。第一个2500兆瓦重水反应堆单位正在建立之中，计划在2005-2006年度完成。印度原子能有限公司(NPCIL)的最新项目是，在泰米尔纳杜邦的库丹库拉姆(Kudankulam)同俄罗斯VVER3合作，建立2000兆瓦的原子能站（21000兆瓦的轻水反应堆）。此项目即将开始。
2、正在建设之中的增殖反应堆(FBR)：印度原子计划的第二阶段
增殖反应堆的研究和开发始于60年代初期，它标志着印度的核能工厂进入第二阶段。增殖反应堆实验(FBTR)于1972年开始，到1985年10月已获取重要和关键的技术，此时印度可制造增殖反应堆的关键部分。增殖反应堆实验(FBTR)是世界上第一次使用钚铀碳化燃料芯的同类实验。巴巴原子中心开发了这种燃料。
燃料Mark-1燃烧的能量超过72000兆瓦d/t，增殖反应堆运行的能量达13兆瓦(th)，已经发电74万单位。增殖反应堆在物理和工程上的实验都获成功，使设计和建设增殖反应堆原型上了一个台阶。现在已经设计出500兆瓦的增殖反应堆，技术开发正与印度工业合作。日益取得进展。建立增殖反应堆的前期活动正在如期进行，很快增殖反应堆就会按计划在印度建成。
3、钍利用：印度原子计划的第三阶段
当钍得到照射，就会转变成核燃料铀－233。印度的钍资源非常丰富。现在印度已经进入核能计划的第三阶段，即利用钍，使之转变成能。英迪拉·甘地原子研究中心(IGCA)已成功地设计和运行了30千瓦名叫Kamini的反应堆，目前还处在实验阶段。巴巴原子中心(BARC)一直在开发高级重水反应堆(AHWR)，即使用钍—铀－233和钍—钚混合氧化物作为燃料，目前已经进入技术开发阶段。印度目前已有生产铀－233的技术，和从Kamini燃料中分离铀－233的设备。
三、印度原子技术的实力
印度在核工厂或者设备的设计和运行方面已具有全面的能力，即具备整个核燃料循环的能力。核燃料循环包括采矿、加工、矿物集中，经燃料组合，生产重水，到重新加工，再到废料处理。
在核燃料循环计划中作出重大贡献的组织有：原子矿物开采和研究董事会（AMD，海德拉巴）、印度铀有限公司（UCIL，加杜古达）、印度稀土有限公司（IRE，孟买）、重水部（HWB，孟买）、核燃料联合企业（NFC，海德拉巴）、巴巴原子研究中心（BARC，孟买）、英迪拉·甘地原子研究中心（IGCAR，泰米尔纳杜邦）。
1、矿物勘探和开采：原子计划的基础
原子矿物开采和研究董事会(AMD)负责勘探和开采铀、钍、稀有金属、稀土、钛和锆。印度铀有限公司(UCIL)和印度稀土有限公司(IRE)分别负责铀矿的开采、加工和矿沙的开采加工。原子矿物开采和研究董事会已经在Jharkhand的Jaduguda、Bhatin和Narwapahar开设了铀矿厂。这些铀矿厂一直是印度核能计划得以顺利进行不可缺少的，它们一直满足核能计划的需求。近年来，在梅加拉亚(Meghalnya)成功地发现了铀储存。原子矿物开采和研究董事会又在以下地方发现了丰富的铀储存，它们是梅加拉亚的Wahkyn；安得拉邦的Lambapur-yellanur和Tummalapalle；Jharkhand邦的Turamdih、Bopata、Kanyaluka、Mohuldih；中央邦的Bodal、JMawal。并且已经发现以下地方的铀利于开采，它们是：卡纳塔克的Gogi；安得拉邦的Koppunnru、Gandi；拉贾斯坦邦的Rohil。原子矿物开采和研究董事会(AMD)还储存了很多钛铁矿砂、金红石、锆石和石榴石。印度铀有限公司（UCIL，加杜古达，）在Bhatin和Narwapahar两个地方开设了两个矿厂（位于加杜古达地区的Singhbhum）。这些地方的自然状态的铀被加工成黄色的块状体，然后被送到核燃料联合企业（NFC，海德拉巴），为重水反应堆提取燃料。
印度稀土有限公司(IRE)有三个矿砂分离工厂，它们分别在泰米尔纳杜邦的Manavalakurichi；喀拉拉邦的渣维拉(Chavara)；奥里萨邦的查特拉普尔(Chhatrapur)。这些工厂生产工业矿——钛铁矿、金红石、锆石和石榴石。印度稀土有限公司把它们出口到世界市场。1999-2000年，该公司的销售量是21.5亿卢比，出口所挣外汇是7.825亿卢比（注：Ministry of Information and Broadcasting,Government of India,New Delhi,2002;Research,Reference and Training Division;p.147;INDIA,2002.）。印度稀土有限公司已经取得了一张价值为233万美元的订货单，为埃及建立一个小型的实验厂，加工原子矿物。
2、重水：印度成功的核能产品
重水作为减速剂和冷却剂用于重水反应堆。印度已经建成八个重水工厂，以满足核能研究反应堆对重水的需求。这八个重水工厂在：安得拉邦的马柳古鲁(Manuguru)；拉贾斯坦邦的科塔(Kota)；古吉拉特邦的Hazira、巴罗达(Baroda)；马哈拉施特拉邦的Thal；泰米尔纳杜邦的Tuticorin；奥里萨邦的塔奇尔(Talcher)；旁遮普邦的兰加(Nangal)。Manuguru和Kota两地的重水工厂采用本地技术，开发氢硫化水交换过程；其他的重水工厂使用氨—氢交换过程；在兰加(Nangal)的重水工厂用电解水来生产重水。印度生产的重水不仅能满足国内的需要，还向外出口。迄2002年止，已有126公吨重水出口到韩国（注：Heavy Water Board,Department of Atomic Energy,Government of India--www.heavywaterboard.org.）。
3、核燃料生产：印度的本地技术
印度具有核燃料制作的本地技术。此技术是把黄色的块状物转换成铀，然后制成反应堆的燃料成分。第一个燃料成分于1959年在孟买的特罗姆贝(Trombny)制成。为了大规模地形成核燃料生产线，为反应堆提供材料，1971年在海德拉巴建立了核燃料联合企业，它从事于开发高级反应堆如增殖反应堆的材料。现在它已新建了两个工厂，制作铀氧化燃料，建成铀燃料生产线，生产锆石。核燃料联合企业还为工程企业生产无缝不锈钢、无缝不锈铝管材和电子工业的超纯材料。
巴巴原子中心和核燃料联合企业已大规模地开发了各种燃料，在特罗姆贝的铀—钚碳化燃料开发进展很顺，它用于增殖反应堆实验。为了用本地技术建成MOX燃料生产线，在特拉普尔(Taapur)建成了高级燃料生产设备(AFFF)。
4、燃料再加工和废料处理：印度原子计划的完成
核能的开发需要一个完全的循环体系，即用过燃料的再加工、钚和铀－233的在回收利用。印度从原于计划一开始就着手进行开发燃料的再加工技术。现在，印度正运行的再加工工厂在特罗姆贝(Trombny)、塔拉普尔(Tarapur)和卡帕卡姆(Kalpakkam)。在Kalpakkam，对增殖反应堆实验(FRFTR)燃料进行再加工的一个小型工厂即将完成；对快速反应堆(FRFRF)进行再加工的工厂正在修建之中。在特罗姆贝已成功地开发出一项复杂的技术——废料玻璃化。根据这项技术，在塔拉普尔建起了废料固定工厂，并已开始运行。在特罗姆贝和卡帕卡姆还将有两个工厂即将建起。