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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(diǎn)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(tuán)當(dāng)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(shè)，是我國核能戰(zhàn)略三步走的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，被認(rèn)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(tuán)當(dāng)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(shè)，是我國核能戰(zhàn)略“三步走”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，被認(rèn)為是新時代、新形勢下中國核工業(yè)發(fā)展的標(biāo)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(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

鈾資源的利用率提高60倍

開工會上，中核集團(tuán)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(shí)現(xiàn)核燃料閉式循環(huán)、促進(jìn)我國核能可持續(xù)發(fā)展，推動地方經(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。我國是世界上第8個擁有快堆技術(shù)的國家。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(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)藏量僅占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(yīng)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(yīng)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(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(fēng)險。

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

責(zé)任編輯：lixin

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