我國(guó)四代核電“主力”堆型——快堆土建開(kāi)工了

2018-01-02 14:40:19 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)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(lái)了一件新鮮事。福建霞浦中核集團(tuán)當(dāng)天在福建霞浦宣布示范快堆工程土建開(kāi)工。示范快堆工程建設(shè)，是我國(guó)核能戰(zhàn)略三步走的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，被認(rèn)為是新時(shí)代、新形勢(shì)

12月29日，這座有著1700余年歷史的閩東最古老的縣城，迎來(lái)了一件“新鮮事”。

福建霞浦

中核集團(tuán)當(dāng)天在福建霞浦宣布示范快堆工程土建開(kāi)工。示范快堆工程建設(shè)，是我國(guó)核能戰(zhàn)略“三步走”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，被認(rèn)為是新時(shí)代、新形勢(shì)下中國(guó)核工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性工程，將開(kāi)啟我國(guó)核能發(fā)展的新篇章。

我國(guó)核能發(fā)展戰(zhàn)略“三步走”——熱中子反應(yīng)堆、快中子增殖堆、受控核聚變堆。示范快堆建設(shè)的重大意義在哪？要實(shí)現(xiàn)2023年建成投產(chǎn)的目標(biāo)，還有哪些技術(shù)難點(diǎn)要攻克？

快堆有什么優(yōu)勢(shì)

鈾資源的利用率提高60倍

開(kāi)工會(huì)上，中核集團(tuán)董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記王壽君表示，示范快堆工程是國(guó)家重大核能科技專(zhuān)項(xiàng)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)核燃料閉式循環(huán)、促進(jìn)我國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。

四代核電技術(shù)是快堆的標(biāo)簽之一。我國(guó)是世界上第8個(gè)擁有快堆技術(shù)的國(guó)家。快堆也被認(rèn)為是四代核電技術(shù)主力堆型。

中核集團(tuán)快堆首席專(zhuān)家、中國(guó)工程院院士徐銤曾在接受科技日?qǐng)?bào)采訪時(shí)說(shuō)，因?yàn)榭於哑鹾狭说谒拇穗娂夹g(shù)的重要指標(biāo)：具有更好的經(jīng)濟(jì)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(chēng)熱堆。熱堆消耗的主要核燃料是鈾235，而自然界中鈾235的蘊(yùn)藏量?jī)H占0.66%，其余絕大部分是鈾238，占99.2%。為保證核反應(yīng)正常進(jìn)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(yīng)的原料鈾235只有3%—4%，余下是會(huì)產(chǎn)生輻射的鈾238核廢料。

福建霞浦示范快堆工程土建開(kāi)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(shí)放出來(lái)的快中子會(huì)被裝在反應(yīng)區(qū)周?chē)拟?38吸收，又變成钚239，從而使堆中核燃料變多，反應(yīng)開(kāi)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(duì)較貧的鈾礦有了開(kāi)采的價(jià)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(gè)突出特點(diǎn)是核廢料越燒越少。熱堆反應(yīng)后的剩余物的放射性仍然很強(qiáng)，如果直接進(jìn)行地質(zhì)處置，耗資極其驚人。而這些核廢料在快堆反應(yīng)中經(jīng)過(guò)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(zhǎng)期毒性風(fēng)險(xiǎn)。

“既然燃料越燒越多，能否實(shí)現(xiàn)60年不換料呢？”徐銤說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，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(lái)，20—30年不換料是可能實(shí)現(xiàn)的。”

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