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中國核研究取得重大技術突破 鈾利用率提升60倍
信息來源:鳳凰網轉載    添加時間:2011/1/3 16:19:48
 
 

中核集團后處理中試工程總工程師王健接受采訪

技術突破前儲存乏燃料的水池

中國網絡電視臺消息(中國新聞):中國科學家在核研究上取得重大技術突破:實現了核動力堆中燃燒后的核燃料的鈾、钚(同“布”音)材料回收。而如果能將钚材料在動力堆上實現循環利用,這意味著在現有核電規模下,中國已經探明的鈾資源從大約只能使用50到70年,變成了足夠用上3000年。

這項技術的專業名稱叫“動力堆/乏燃料/后處理技術”。專家介紹,核電站發電,是通過核燃料在核反應堆中發生裂變反應,放出能量。和火力發電站要不斷加煤一樣:當核燃料維持不了一定的功率時,也需要更換。這些被換下來的核燃料組件,就叫做乏燃料。通俗地說,乏燃料類似于火力發電站中的“煤渣”,但是它又絕對不是“煤渣”,而是“大寶貝”。

因為當今世界的核電技術下,核燃料都只燃燒了3%—到4%左右,就維持不了額定功率了。而這些核燃料在燃燒過程中,還會產生新的核燃料。

中核集團后處理中試工程總工程師王健:“那么這個時候我們就需要把核燃料進行后處理,也就是通過一系列的化學過程把核電站沒燃燒完的核燃料,還有新產生的核燃料提出來,再制成咱們核電所需要的燃料元件。”

循環利用的原理聽起來簡單,操作卻異常艱難。如何對這些有極強核輻射、對人體有致命傷害的元器件進行剪切、分離、提取、提純等等?每一步都是難題。我國科學家經過24年的科研,經過反復實驗,終于突破了全套技術體系。

中核集團后處理中試工程總工程師王健:“完全是靠咱們國家自主設計、自主建造、自主研發的這么一個設施。”

中核集團后處理中試工程總指揮王俊峰:“我們最后這一次(試驗),制備出了合格的鈾產品和钚產品,所以說我們成功了。”

中國核工業集團總經理孫勤:“在核燃料這個工業里面,我們是極少數幾個能夠形成核燃料循環的一個國家,因此來說,在國際上對整個技術水平、科技水平、我們將能夠既有話語權,甚至還能起到一定的引導作用。”

此前,法國、英國、俄羅斯、日本、印度等國掌握動力堆乏燃料后處理技術,但對自己的核心技術體系每個國家都是嚴格保密。而我國核燃料已經發展20多年,目前已經有13個建好的核電機組,每年都會產生大量的乏燃料組件,在沒有掌握這項技術之前只有一個處理辦法——存起來。

快堆技術簡介:

快中子反應堆(簡稱快堆)屬于全球第四代核能系統技術的應用,與目前運行及正在建設的第二代、第三代核電站相比,其形成的核燃料閉合式循環,可以使鈾資源的利用率提高至60%以上(現有核電站只有1%,也就是提升了60倍)。

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。以目前探明的天然鈾儲量推測,快堆的使用可以使鈾資源可持續利用3000年以上。

中國實驗快堆大事記

1986年863計劃實施,開始“快中子增殖堆”課題預研

1995年12月中國實驗快堆工程立項

1997年8月中國實驗快堆被列為863計劃重大項目

2000年5月核島澆灌第一罐混凝土

2002年8月核島廠房封頂

2005年8月堆本體安裝開始

2007年6月堆內構件安裝完成

2007年7月主控室交調

2007年12月完成模擬組件安裝

2008年12月全廠安裝完成,綜合冷調開始

2009年3月堆本體氣密性試驗完成

2009年4月冷態調試結束,熱態調試開始

2009年8月熱態調試結束,具備首次裝料條件

2010年6月首次裝料

2010年7月首次臨界

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