我國四代核電“主力”堆型——快堆土建開工了
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。
四代核電技術是快堆的標簽之一。我國是世界上第8個擁有快堆技術的國家。快堆也被認為是四代核電技術主力堆型。
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。”
責任編輯：lixin
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