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全球核聚变商业化逐步推进,安全监管现状如何?

来源: 中国核工业 发布日期:2026-03-17

2026年全国两会期间,核聚变能成为未来产业领域热议焦点,国家将可控核聚变明确列为支撑能源安全与“双碳”目标的战略性未来产业,释放出高度重视其研发与产业化布局的强烈信号。


当前,ITER项目建设与实验稳步推进,全球私营聚变企业加速技术迭代,核聚变正从实验验证向商业示范跨越。技术快速落地的同时,适配聚变特性的安全监管体系建设已成为全球核能治理的重要议题。

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目前大多数国家的聚变监管多直接套用核裂变或粒子加速器规则,与聚变的物理机理、风险特征不匹配。若沿用裂变的严苛监管要求,可能会抬高聚变设施成本;若监管缺位或标准不一,则会带来安全隐患。因此构建科学、适度、协同的专属监管框架,是聚变能源规模化部署的必要制度前提。全球主要核能国家均已启动专项监管探索,力求在安全底线与产业创新之间实现平衡。


01核聚变技术特征与监管逻辑


核聚变与核裂变的物理机理本质不同,决定了二者安全监管的底层逻辑必须差异化设计。


从底层原理上看,核裂变依赖中子链式反应维持运行,监管核心是控制链式反应速率、导出衰变余热、包容大量高放裂变产物。而聚变反应的维持条件极端苛刻,任何工况偏离都会导致等离子体快速冷却、反应自行终止,物理上不存在失控与堆芯熔毁风险。聚变的安全风险集中于氚的辐射危害、高能中子致材料活化,以及极端工况下的工程完整性问题,与裂变的风险源项完全不同。


从放射性规模看,聚变设施的辐射危害远低于裂变设施。商业聚变电站氚存量仅为百克至千克级,远低于裂变堆百吨级核燃料规模,且无长寿命高放废物。氚的环境迁移性需要严格的包容与减排设计,但整体放射性危害与长期环境影响显著更低。同时,聚变不使用易裂变材料,常规状态下无核扩散风险,仅需防范中子滥用增殖核材料。


从工程结构来看,磁约束聚变装置的核心系统与大型高能粒子加速器高度相似,而非裂变反应堆。行业内逐步形成共识,即聚变更适合参照粒子加速器的辐射装置监管框架,而非直接套用裂变堆的核设施监管体系。


02国际核聚变安全监管的最新进展与典型路径


为适配聚变技术迭代与私营产业发展,美国、英国、欧盟等已形成差异化的监管实践,为全球提供了重要参考。(美国:发布正式规则草案,确立副产品材料监管体系)


美国已完成聚变监管顶层立法与规则落地,成为全球首个发布正式聚变监管草案的国家。2024年7月,美国《加速部署通用先进核能清洁能源法案》(ADVANCE Act)签署生效,从法律层面明确聚变机器归属于粒子加速器范畴,与裂变反应堆实施分类监管。2026年2月,美国核管会(NRC)正式发布《聚变机器监管框架》规则草案,标志着美国聚变监管进入实质落地阶段。该草案修订《联邦法规汇编》相应章节,全面扩充现有核聚变反应副产品材料监管框架,使其兼容各类聚变装置设计。


NRC同步发布配套实施指南草案NUREG-1556第22卷《聚变机器许可证专项指南》,面向社会公开征求意见。草案核心聚焦氚、中子及中子活化产物的持有、生产、使用全流程管控,明确辐射防护、环境报告、废物处置入侵评估等强制性要求,构建技术包容、风险适配的标准化监管体系,为全球私营聚变产业提供了最清晰的监管预期。(英国:商业化目标导向,排除核设施许可约束)


英国通过立法确立了灵活的聚变监管框架,大幅简化监管流程。2023年发布的《能源法》明确规定,聚变能源设施不适用核设施许可制度,脱离传统核监管体系,并且英国的商业聚变电厂将由健康与安全执行局和环境署按照常规工业活动和放射性物质使用活动进行综合监管。


英国聚变设施由健康与安全执行局(HSE)与环境署(EA)按放射性物质活动与常规工业安全实施综合监管。监管采用商业化目标导向模式,仅设定将风险降至合理可行尽可能低水平(ALARP)等总体安全目标,由运营方通过安全分析证明合规性。这种性能化、风险导向的监管模式,赋予技术路线更大的设计灵活性,契合快速迭代的产业需求。(法国与欧洲:基于现有核与辐射框架的适应性调整)6400.jpg

相比于美英两国制定专属的聚变监管框架,法国倾向于依托现有的成熟监管体系进行适应性调整。由于国际热核聚变实验堆(ITER)的许可氚存量远超法国基本核设施(BNI)法定的最低豁免量(1016 Bq,约27克氚),ITER在法国被作为基本核设施进行监管。在工程审查过程中,法国核安全局(ASN)充分考虑了聚变装置与裂变堆的不同特性,采取了结合规定性与目标导向的平衡方法,重点审查氚的包容系统可靠性、环境释放限制以及高能中子通量带来的辐射防护问题。


在欧盟层面,目前尚无针对聚变设施的专门次级立法。尽管欧洲原子能共同体(Euratom)关于辐射防护、放射性废物和乏燃料管理的基本指令均适用于聚变设施,但针对核安全设施的专门指令则明确将聚变排除在外。为此,欧洲聚变研发联合体(EUROfusion)等技术评估机构正在积极开展研究,提出未来聚变电站(如DEMO)的安全原则建议,旨在探讨建立欧洲层面统一的聚变监管框架。


03全球聚变监管面临的挑战


尽管部分国家已迈出实质性步伐,但全球范围内的核聚变安全监管仍面临一系列共性的技术与制度挑战。


一是聚变设施的工程化经验和运行数据极为有限。聚变环境下的高温、高热负荷、强电磁场以及14 MeV高能中子辐照等极端条件,对结构材料的抗辐照肿胀性能、氚增殖包层技术以及大规模超导磁体的结构完整性提出了严峻考验。许多聚变堆设计仍处于概念或原型阶段,业界缺乏可供监管机构在安全论证中参考的特定国际规范和国际标准。


二是核保障监督需适配聚变特性,防范核扩散风险。虽然聚变反应本身不产生易裂变核素,但理论上存在利用聚变高能中子在包层区域非法增殖钚-239等材料的可能性。现有裂变燃料循环保障机制不适用于聚变,IAEA需开发专门的方法,来推动聚变研发机构在设计阶段即融入防扩散理念。


三是各国监管碎片化对产业全球化的阻碍。面对全球涌现的数十家私营聚变企业及多元化的技术路线,各自为战的国别监管模式可能会严重阻碍聚变电站的规模化部署。国际学术界和产业界已发出倡议,呼吁建立一个“全球聚变能组织”,旨在推动国际监管标准的高级别协调与互认,实现聚变反应堆设计的跨国认可,从而消除技术落地和技术出口的非技术壁垒,加速聚变能源的全球化普及。


04我国核聚变安全监管的现状与展望


我国核聚变研发处于国际第一梯队,监管体系建设正从实验装置管理向商业化框架过渡,迎来重要制度窗口期。


我国核聚变能技术取得一系列进展,为监管体系制定提供实践基础。依托EAST、中国环流三号等装置,我国在稳态等离子体运行上持续突破,CFETR工程设计稳步推进,可控核聚变已纳入前瞻布局未来产业。早期实验装置按Ⅲ类射线装置监管的模式,已无法覆盖工程堆氚自持、高通量中子、活化废物等复合监管需求。6400.jpg我国已构建聚变专属法治保障体系。2026年1月,《中华人民共和国原子能法》正式施行,首次将聚变能纳入原子能法律定义,明确鼓励聚变研发与应用。2026年3月12日,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》。《生态环境法典》作出专项规定:国家建立符合受控热核聚变特点、促进核聚变应用的放射性污染防治制度,对聚变燃料、聚变装置(设施)放射性污染防治实行分级分类管理,并明确聚变设施建造须依法开展生态环境影响评价。这一条款标志着我国在全球率先以法典形式确立聚变差异化监管地位,完全区别于裂变设施的严格监管体系。6400.jpg

结合国际经验与我国国情,未来聚变监管体系建设可从以下两方面推进。


全面落实法典要求,严格执行分级分类监管制度。监管机构应依据《生态环境法典》《原子能法》规定,按照氚存量、中子通量、活化废物量等固有风险,对实验装置、示范堆、商业电站实施差异化监管,简化低风险实验装置流程,强化商业电站关键安全系统审查。


加快构建聚变专属法规与标准体系,填补规则空白。立足聚变技术特性,加快制定聚变设计安全、选址、辐射防护、环境影响评价等专项导则,推进抗辐照材料、氚循环等专用标准立项,全面脱离裂变监管路径,提升我国在国际标准制定中的话语权。


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作者|崔增琪 李林蔚 范丽

作者单位|中核战略规划研究总院

                核工业西南物理研究院

责编|陶诗幻

主编|连   敏

审校|孔美荣


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