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我國四代核電“主力”堆型——快堆土建開工了

2018-01-02 14:40:19 來源:科技日報   點擊量: 評論 (0)
12月29日,這座有著1700余年歷史的閩東最古老的縣城,迎來了一件新鮮事。福建霞浦中核集團當天在福建霞浦宣布示范快堆工程土建開工。示范快堆工程建設,是我國核能戰(zhàn)略三步走的關(guān)鍵環(huán)節(jié),被認為是新時代、新形勢
12月29日,這座有著1700余年歷史的閩東最古老的縣城,迎來了一件“新鮮事”。
 
 
福建霞浦
 
中核集團當天在福建霞浦宣布示范快堆工程土建開工。示范快堆工程建設,是我國核能戰(zhàn)略“三步走”的關(guān)鍵環(huán)節(jié),被認為是新時代、新形勢下中國核工業(yè)發(fā)展的標志性工程,將開啟我國核能發(fā)展的新篇章。
 
我國核能發(fā)展戰(zhàn)略“三步走”——熱中子反應堆、快中子增殖堆、受控核聚變堆。示范快堆建設的重大意義在哪?要實現(xiàn)2023年建成投產(chǎn)的目標,還有哪些技術(shù)難點要攻克?
 
快堆有什么優(yōu)勢
 
鈾資源的利用率提高60倍
 
開工會上,中核集團董事長、黨組書記王壽君表示,示范快堆工程是國家重大核能科技專項,對于實現(xiàn)核燃料閉式循環(huán)、促進我國核能可持續(xù)發(fā)展,推動地方經(jīng)濟建設具有重要意義。
 
四代核電技術(shù)是快堆的標簽之一。我國是世界上第8個擁有快堆技術(shù)的國家??於岩脖徽J為是四代核電技術(shù)主力堆型。
 
中核集團快堆首席專家、中國工程院院士徐銤曾在接受科技日報采訪時說,因為快堆契合了第四代核電技術(shù)的重要指標:具有更好的經(jīng)濟性,安全性高和廢物產(chǎn)生量少。
 
“在鈾的燃燒中,真正消耗的是鈾235。天然鈾中99.2%都是鈾238,而真正能裂變的鈾235只有0.07%。”徐銤介紹,目前全世界的400多座核電站多為輕水堆,又稱熱堆。熱堆消耗的主要核燃料是鈾235,而自然界中鈾235的蘊藏量僅占0.66%,其余絕大部分是鈾238,占99.2%。為保證核反應正常進行,一般輕水堆采用3%—4%的濃縮鈾235為原料,這意味著,真正參與核反應的原料鈾235只有3%—4%,余下是會產(chǎn)生輻射的鈾238核廢料。
 
 
福建霞浦示范快堆工程土建開工。攝影陳海翔
 
快堆則有望改變這一現(xiàn)狀。在快堆中,常用的核燃料是钚239,钚239發(fā)生裂變時放出來的快中子會被裝在反應區(qū)周圍的鈾238吸收,又變成钚239,從而使堆中核燃料變多,反應開始循環(huán)持續(xù)下去,從而將鈾資源的利用率從目前的約1%提高至60%以上。
 
由于利用率的提高,相對較貧的鈾礦有了開采的價值。就世界范圍講,可采鈾資源將因此增加上千倍。
 
快堆的另一個突出特點是核廢料越燒越少。熱堆反應后的剩余物的放射性仍然很強,如果直接進行地質(zhì)處置,耗資極其驚人。而這些核廢料在快堆反應中經(jīng)過回收再利用以后,放射性物質(zhì)的衰變期只有二三百年,可以大大減少核廢物處置量,降低乏燃料長期毒性風險。
 
“既然燃料越燒越多,能否實現(xiàn)60年不換料呢?”徐銤說,要實現(xiàn)這一目標,意味著快堆的建造材料必須耐燒,而到現(xiàn)在還很難找到這樣的材料,“目前看來,20—30年不換料是可能實現(xiàn)的。”
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責任編輯:lixin

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