核能与先进核燃料循环技术发展动向
核燃料循环技术的进展与展望

核燃料循环技术的进展与展望一、引言核燃料循环技术是发展核能产业,提高核能利用率的重要途径,近年来得到了国际上广泛的关注和研究。
本文从核燃料循环技术的进展和展望两个方面进行探讨。
二、核燃料循环技术的定义与作用核燃料循环技术是指在核能利用过程中,对核燃料进行再利用或处理的过程,也称为“核燃料后处理”技术。
其作用主要有以下几点:1.提高核燃料利用率。
通过再利用、处理废弃核燃料,可以使废弃核燃料中的未反应核燃料得到更多的利用。
2.减少核废料的产生量。
废弃核燃料中含有很多有价值的未反应核燃料和可分离的放射性核素,经过处理后,这些物质可以被提取出来再利用,从而减少核废料的产生。
3.寻找更好的储存方式。
通过对核燃料的处理,可以将其转化为更稳定的形式,便于长期储存和管理。
三、核燃料循环技术的发展历程核燃料循环技术的发展历程可以分为以下几个阶段:1.化学回收阶段。
20世纪50年代,欧美国家开始对废弃核燃料进行处理和再利用,首先采用的是化学回收技术。
该技术通过钍、铀和钚的分离回收,处理出一些用于制备新的核燃料的物质。
2.全物理循环阶段。
20世纪60年代,采用全物理循环技术可以将废弃核燃料中未反应的核燃料直接再利用。
该技术的难点在于将未反应的核燃料分离出来,这需要高度纯度的技术支持。
3.混合物理化学循环阶段。
20世纪70年代,混合物理化学循环技术的出现,使回收和再利用废弃核燃料的效率得以提高。
该技术先通过化学方法回收有价值的物质,再用物理方法对其中的未反应核燃料进行分离回收。
4.热力学模型优化阶段。
21世纪初期,随着热力学模型研究的进展,核燃料再利用技术得到了加强和推广。
热力学模型可以帮助研究人员更全面的了解核燃料在循环和再利用过程中的性质,从而制定更优化的处理方案。
四、核燃料循环技术的研究进展1.中国的快中子增殖堆技术。
近年来,中国在快中子增殖堆技术方面取得了显著进展。
快中子增殖堆可以利用天然铀等中子资源,实现核燃料的重复利用,避免了核废料带来的压力。
核电燃料元件发展现状和趋势

核电燃料元件发展现状和趋势全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:目前,核电燃料元件主要以浓缩铀(U235)和钚(Pu239)作为燃料,通过核分裂反应释放出巨大的能量。
随着技术的不断进步,燃料元件的设计和制造也在不断优化。
传统的核电燃料元件采用铀棒或MOX燃料棒作为燃料,但是这种燃料的利用率较低,同时产生的放射性废物也比较多。
人们开始研究和开发新型的核电燃料元件,希望能够提高燃料利用率、减少放射性废物的产生,以及提高核反应堆的安全性。
目前,随着快中子反应堆的发展,钍(Th232)等转变燃料开始受到关注。
钍可以通过中子照射转变成钚,从而实现核燃料的再生利用,提高燃料的利用率。
钍还具有较高的丰度且不易核扩散,可以减少核材料的非法使用和扩散的风险。
由于钍转变燃料的放射性生产物周期较长,可以减少放射性废物的产生。
除了钍转变燃料,人们还在研究和开发新型的核燃料元件,如核聚变燃料、核裂变裂变燃料等。
核聚变燃料利用氘和氚等轻核素进行核聚变反应,释放出更高的能量,且产生的放射性废物几乎为零。
目前,核聚变技术仍处于实验阶段,但是其在未来能源发展中具有巨大的潜力。
值得注意的是,新型核电燃料元件的发展离不开材料科学的支持。
新型核燃料元件需要具有耐辐照、高温等特殊环境下的性能,因此材料的选择至关重要。
材料科学领域的发展为新型核电燃料元件的研究和开发提供了重要的支持。
核电燃料元件的发展现状和趋势是多样化和创新化的。
人们在不断寻求更高效、更安全、更清洁的核燃料形式,同时也在不断优化核燃料元件的设计和制造。
随着技术的不断进步和对环保的关注,相信未来核电燃料元件会实现更大的突破,为人类提供更加清洁高效的能源形式。
第二篇示例:一、核电燃料元件的发展现状1. 传统燃料元件传统的核电燃料元件通常采用铀-铀氧化物(UO2)作为燃料,以铀-铀铌合金作为包壳材料。
这种燃料元件具有成熟的生产工艺和可靠的性能,被广泛应用于各国的核电站。
传统燃料元件存在能量利用率低、寿命短、放射性废物产生量大等问题,迫切需要新型燃料元件的发展。
核能的未来发展方向与技术突破

核能的未来发展方向与技术突破能源,是推动人类社会发展的重要力量。
在众多能源形式中,核能因其巨大的能量潜力和相对较低的碳排放而备受关注。
然而,核能的发展并非一帆风顺,它面临着诸多挑战,同时也蕴含着巨大的机遇。
那么,核能的未来发展方向究竟在何方?又会有哪些令人期待的技术突破呢?首先,安全性的提升是核能未来发展的重中之重。
过去,一些核事故给人们带来了巨大的伤痛和恐慌,如切尔诺贝利和福岛核事故。
因此,未来的核能技术必须在设计、运行和监控等方面进行全面优化,以最大程度地降低事故风险。
例如,采用更加先进的反应堆设计,如四代反应堆,具有更高的安全性和可靠性。
这些反应堆能够在发生故障时自动停止反应,并且具备更好的散热能力,减少堆芯熔毁的可能性。
其次,小型模块化反应堆(SMR)将成为未来核能发展的一个重要趋势。
与传统的大型核电站相比,SMR 具有体积小、灵活性高、建设周期短等优点。
它们可以根据不同地区的能源需求进行灵活部署,适用于偏远地区、工业园区或者小型城市的供电和供热。
SMR 的出现将使核能的应用范围更加广泛,为能源供应提供更多选择。
在技术突破方面,核聚变的研究一直是科学界的热门话题。
核聚变是指将轻元素(如氢)融合成重元素(如氦)的过程,在此过程中释放出巨大的能量。
与目前广泛应用的核裂变技术不同,核聚变几乎不产生放射性废物,并且原料丰富,主要来自于海水。
如果能够实现可控核聚变,将为人类提供几乎无限的清洁能源。
目前,各国都在积极开展核聚变研究,如国际热核聚变实验反应堆(ITER)项目。
虽然目前仍面临诸多技术难题,但一旦取得突破,将彻底改变全球能源格局。
除此之外,核废料的处理也是核能发展中亟待解决的问题。
目前,核废料的长期储存和处置仍然存在争议和挑战。
未来的技术发展可能会侧重于开发更加高效和安全的核废料处理方法,如嬗变技术,将长寿命的放射性核素转变为短寿命或稳定的核素,从而降低核废料的危害。
同时,核能与其他能源形式的融合也是一个值得关注的方向。
核能与先进核燃料循环技术发展动向 孔二峰

核能与先进核燃料循环技术发展动向孔二峰摘要:从核裂变能可持续发展的角度,分析了各种核燃料循环方式的特点,指出了核燃料“一次通过”方式不符合核能可持续发展战略。
为了充分利用铀资源并实现核废物的最少化,快堆燃料闭式循环是核裂变能可持续发展的根本出路。
关键词:核裂变能;热堆燃料循环;快堆燃料循环;可持续发展1核燃料循环是先进核能系统的重要组成部分1.1核燃料“一次通过”方式不符合核能可持续发展战略核燃料循环(本文指铀燃料循环)指从铀矿开采到核废物最终处置的一系列工业生产过程。
核燃料在反应堆中使用之前的工业过程,称为核燃料循环前段;核燃料从反应堆卸出后的各种处理过程,称为核燃料循环后段。
如果将后处理回收的核燃料在热中子堆(热堆)或在快中子堆(快堆)中循环,称为“闭式燃料”循环。
如果乏燃料不进行后处理而直接处置,则称为“一次通过”循环。
应该说,“一次通过”循环是最简单的核燃料循环方案。
但该方案存在如下问题:①铀资源问题。
根据最新公布的数据,地球上已知常规铀资源(开采成本低于130美元/kg)的铀储量为4.59×106t。
按目前全世界核电站的燃料使用规模((6~7)×104t/a),这些铀资源仅能使用60~70a。
当然,随着勘探技术的改进,今后有可能发现更多的经济可开采的铀资源,但其总量毕竟有限。
“一次通过”循环方式的铀资源利用率低于1%,而作为废物处置的乏燃料中仅有3%~4%为高放废物(裂变产物(FP)及次锕系核素(MA)),96%~97%为可利用的U和Pu,将乏燃料中大量的资源与少量的废物一起直接处置,将不仅大大增加废物处置体积,还将浪费宝贵资源。
②环境安全问题。
由于乏燃料中包含了所有的放射性核素,要在处置过程中衰变到低于天然铀矿的放射性水平,需要10万年以上。
所以,“一次通过”方式对环境安全的长期威胁极大,不符合核能可持续发展战略。
1.2先进核燃料循环是实现核能可持续发展的必要条件核能可持续发展必须解决两大主要问题,即铀资源利用的最优化和核废物的最少化。
核能的未来发展方向与技术突破

核能的未来发展方向与技术突破能源,作为人类社会发展的基石,一直以来都备受关注。
在众多能源形式中,核能因其巨大的能量潜力和相对较低的碳排放,成为了未来能源领域的重要发展方向之一。
核能的利用主要通过核裂变和核聚变两种方式。
目前,商业运行的核电站主要基于核裂变原理。
然而,核裂变存在着核废料处理、资源有限等问题。
因此,未来核能的发展重点之一是进一步提高核裂变技术的安全性和效率,同时积极探索核聚变技术的实用化。
在核裂变技术方面,先进反应堆设计是一个重要的发展方向。
新一代的核反应堆,如高温气冷堆、钠冷快堆等,具有更高的安全性和燃料利用率。
高温气冷堆采用耐高温的石墨作为慢化剂和结构材料,能够在高温下运行,提高发电效率,同时其安全性也得到了显著提升。
钠冷快堆则可以实现核燃料的增殖,有效提高铀资源的利用率。
核燃料循环技术的改进也是未来核裂变发展的关键。
通过发展先进的后处理技术,可以更好地回收和利用核废料中的有用元素,减少核废料的体积和放射性,降低对环境的影响。
同时,研发新型核燃料,如钍基燃料,也能够为核能的可持续发展提供新的途径。
安全性始终是核能发展的首要考量。
未来的核反应堆将采用更加智能化的监测和控制系统,能够实时监测反应堆的运行状态,提前预警潜在的故障,并采取相应的安全措施。
此外,通过多重安全屏障的设计和强化,如增加反应堆的包容能力、提高冷却系统的可靠性等,可以进一步降低核事故的风险。
然而,要实现核能的大规模、可持续应用,核聚变技术的突破至关重要。
核聚变是模仿太阳内部的反应过程,将轻元素聚合成重元素并释放出巨大能量。
与核裂变相比,核聚变具有燃料来源丰富(主要使用氘和氚,在海水中大量存在)、几乎无放射性废料、能量输出巨大等优点。
目前,国际上的核聚变研究主要集中在磁约束核聚变和惯性约束核聚变两种途径。
磁约束核聚变的代表装置是托卡马克,如国际热核聚变实验堆(ITER)。
ITER 计划旨在通过多国合作,共同攻克核聚变的关键技术难题,为未来的商业核聚变堆奠定基础。
核能的发展与展望

核能的发展与展望一、引言核能是一种重要的清洁能源,它具有高能量密度、低碳排放和持续供应等优势。
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,核能的发展备受关注。
本文将探讨核能的发展现状、面临的挑战以及未来的展望。
二、核能的发展现状1. 全球核能装机容量根据国际原子能机构的数据,截至2022年底,全球核能装机容量约为400吉瓦,核能发电占全球电力供应的10%摆布。
美国、法国、中国、俄罗斯和日本是全球核能发展最为突出的国家。
2. 核能的应用领域核能不仅用于发电,还广泛应用于医疗、工业和科研领域。
核医学、辐照技术和同位素应用等都是核能技术的重要应用领域。
三、核能的优势与挑战1. 优势(1) 高能量密度:核能具有高能量密度,相对于化石燃料能源更加高效。
(2) 低碳排放:核能发电过程中几乎不产生二氧化碳等温室气体,对应对气候变化具有重要意义。
(3) 持续供应:核燃料资源相对丰富,可以持续供应能源需求。
2. 挑战(1) 安全问题:核能发展面临的最大挑战之一是安全问题。
核事故的风险和后果对社会和环境造成巨大影响。
(2) 废弃物处理:核能发电产生的废弃物需要进行长期储存和处理,这对环境保护提出了严峻要求。
(3) 公众认可:由于核能与核武器等问题的关联,公众对核能的认可度较低,需要加强宣传和教育工作。
四、核能的展望1. 技术创新(1) 第四代核能技术的研发:第四代核能技术具有更高的安全性和更高的燃料利用率,是核能发展的重要方向。
(2) 燃料循环技术的发展:燃料循环技术可以提高核燃料的利用率,减少废弃物产生,是核能可持续发展的关键。
2. 安全保障(1) 加强核安全监管:各国应加强核能安全监管和合作,共同应对核安全挑战。
(2) 提高核事故应对能力:加强核事故应对技术和能力的研发,提高应对突发事件的能力。
3. 可持续发展(1) 推动能源多元化:核能作为清洁能源之一,应与其他可再生能源相互补充,实现能源多元化。
(2) 加强废弃物处理:加大对核废弃物处理技术的研发和投入,寻觅更安全、可持续的处理方式。
核能科技的未来和发展趋势

核能科技的未来和发展趋势一、引言核能科技作为一种清洁、高效、可靠的能源类型,一直受到全球能源界的关注和追捧。
随着科技的不断发展,未来核能科技将在哪些方面取得进展?本文将从四个方面探讨核能科技的未来和发展趋势,包括核反应堆技术、燃料循环技术、核废料处理技术以及核能应用技术。
二、核反应堆技术的未来和发展趋势核反应堆作为核能发电的核心设备,其安全性、高效性和可靠性一直是科技工作者们所关注的问题。
在未来,核反应堆技术的发展趋势将围绕着以下几个方面展开:1. 快中子反应堆技术快中子反应堆技术是未来核反应堆技术的一个重要方向。
快中子反应堆技术能够高效地利用铀等燃料,避免核废料的产生,并可利用钚等核素作为燃料。
这一技术的产生需要解决的技术难题包括中子反应截面的测量、循环燃料的设计等。
2. 第四代核反应堆技术第四代核反应堆技术是以增强安全性、增加核能使用效率、减少核废料产生等为目标的核反应堆技术。
以超临界水冷堆、天然循环堆、氦冷金属液化床堆等为代表的第四代核反应堆技术在未来将越来越成熟,它们将成为核能工业的新兴力量。
三、燃料循环技术的未来和发展趋势燃料循环技术是核能工业中的重要组成部分,它能够高效地利用核燃料并减少核废料的产生。
未来燃料循环技术的发展趋势将围绕着以下几个方面展开:1. 高效可靠的处理技术未来燃料循环技术需要寻求一种更加高效可靠的处理技术,此类技术包括了高效的化学分离技术、高效的辐照调控技术等。
这将极大地促进核燃料循环的发展和应用。
2. 液态金属快堆燃料循环技术液态金属快堆燃料循环技术是未来的一个核能科技发展趋势,它可以通过回收和利用钚来缓解铀等燃料的缺乏情况。
同时,应用液态金属快堆燃料循环技术还能减少核废料的产生并提高核燃料的利用效率。
四、核废料处理技术的未来和发展趋势核废料处理技术是一个攸关核能安全性的重要环节。
它能够减少核废料的危害性并提高核能的安全性。
未来核废料处理技术的发展趋势将围绕着以下几个方面展开:1. 新型核废料处理技术新型核废料处理技术将会是未来的一个核科技发展趋势,此类技术包括了安全可靠的核废料贮存和处置技术、高效的放射性核素分离技术、热力学分析和放射性核素超快传输识别、高效的溶液纯化技术等。
核燃料循环行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势

核燃料循环行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势近年来,核燃料循环行业在全球范围内受到了广泛的关注。
核能作为一种清洁、高效的能源形式,被认为是解决能源问题和实现可持续发展的重要途径。
核燃料循环作为核能发展的重要组成部分,具有资源高效利用、辐射废物管理和军民融合等方面的优势。
在这篇文章中,我们将对核燃料循环行业的现状进行分析,并展望未来五至十年的发展趋势。
一、核燃料循环行业现状分析1. 发展背景和态势核燃料循环作为核能发电的后续环节,具有回收再利用核燃料、减少核废料、提高核安全等重要优势。
当前,全球核燃料循环行业发展态势良好。
日本、法国、美国等国家在核燃料循环技术方面取得了显著进展,建立了完备的核燃料循环体系。
同时,中国也将核燃料循环列为国家战略,加大了对核燃料循环技术的研发和应用力度。
2. 技术进展和创新核燃料循环行业在技术方面取得了长足进展。
核燃料再处理、核燃料制备和核燃料储存等关键技术得到了不断完善。
在核燃料再处理领域,国内外企业积极推进核燃料再处理工厂的建设,提高核燃料的再循环利用率。
同时,核燃料制备领域的技术也取得了显著突破,新型核燃料的开发应用逐渐成为行业的新热点。
3. 国际合作与交流在核燃料循环行业的发展中,国际合作与交流起到了重要的推动作用。
各国在核燃料技术、政策法规、安全管理等方面进行广泛合作和交流,加强了核燃料循环行业的国际合作。
例如,中国与法国、俄罗斯等国就核燃料再处理、核燃料制备等方面进行了深入合作,推动了核燃料循环技术的发展。
4. 产业规模和市场前景核燃料循环行业的产业规模不断扩大,市场前景广阔。
目前,核燃料循环行业已经形成了完整的产业链条,包括核燃料再处理、核燃料制备、核燃料储存等多个环节。
全球核能装机容量的增加和核燃料循环技术的发展,将进一步推动核燃料循环行业的发展,市场潜力巨大。
二、未来五至十年发展趋势展望1. 技术创新和突破未来五至十年,核燃料循环行业将继续加强技术创新和突破。
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核能与先进核燃料循环技术发展动向
发表时间:2018-05-14T17:26:12.640Z 来源:《电力设备》2017年第34期作者:马新春[导读] 摘要:中国是世界第一能源生产大国,是第一能源消费大国,第一人口大国,也是世界二氧化碳第一排放大国,还是二氧化硫、氮氧化物、雾霾污染严重的国家之一。
(中电华元核电工程技术有限公司烟台分公司山东省烟台市 265100)摘要:中国是世界第一能源生产大国,是第一能源消费大国,第一人口大国,也是世界二氧化碳第一排放大国,还是二氧化硫、氮氧化物、雾霾污染严重的国家之一。
可是中国能源资源不足,不到世界人均占有量的二分之一,石油对外依存度逼近60%,已达到严重不安全程度。
为此,我国必须发展清洁能源、低碳能源、新能源,积极推进我国完整、强大的核能(电)产业体系建设,以保证我国能源安全、经
济安全、环境安全,提高幸福指数,推进社会生态发展。
关键词:核能;先进核燃料技术;发展动向
1.核能产业体系的特征
核能产业体系(简称核能体系)是指与核能资源链、产品链、产业链、物流链、技术链、服务链(如研发、设计)、价值链密切相关且相互链接的核能研究、开发、建设、生产、退役、废物处置的核事业、核产业、核企业群的构成与系统。
它有如下特点: 1.1以核能开发利用为特色,并具有放射性
核能产业体系是以原子核能利用为特色的产业。
既继承又发展了化工、机械、冶金、电子传统产业,是一个新产业。
包括核燃料、核发电、核供热、核推进动力;包括核工业、核农学、核医学、核科技、核军工、辐射技术等。
核产业具有放射性,从地质、采矿、冶金、放化、堆工、后处理、废物处置都有放射性。
由于核安全、辐射安全和核环境安全的特殊要求,对所用的材料、设备以及制造和建筑安装作业均有不同于常规工业的严格质量要求,如高纯度、高精度、耐辐照、耐腐蚀、高清洁度、高密封性等。
需要建立和贯彻执行严格的质量保证体系和安全文化体系。
1.2以核能研究为先导,具有知识技术密集性
核能(电)体系是技术、知识密集型产业体系。
如堆型开发,铀同位素分离技术的成熟,都要经过十几年,几十年的时间;聚变能的可控开发要经过一个世纪以上。
核能研发试验经费在法国一直占核能经济投入的1/3。
科学技术是生产力,核科学、核技术是引导核产业发展的第一生产力。
所以,必须把从事核能基础理论、应用研究、核能战略、规划、设计、经济管理研究,核能专用人才培养等服务事业、产业纳入这个体系推进“产、学、研”一体化。
1.3一个综合的跨行业体系
核工业是在原有工业和科学技术的基础上发展起来的,必须最大限度地利用已有技术、工艺和成就,其范围包括地质勘探、采矿、冶金、化工、电力、机械制造、建筑、机电、电子、精密仪表、环境保护等产业和物理、化学、生物学、地质学、气象学、计算机、自动控制、材料科学、传热学、医学、心理学、经济管理等科学。
核能体系是一个综合的、跨行业的体系,它利用和发展了上述行业的技术、工艺、生产过程。
一个聚集多产业、事业、服务业为一体的经济体系。
2.先进核燃料循环是实现核能可持续发展的必要条件
2.1核燃料循环概念
核能系统的核燃料循环(本文指铀/钚燃料循环)是指从铀矿开采到核废物最终处置的一系列工业生产过程,它以反应堆为界分为前、后两段。
核燃料在反应堆中使用之前的工业过程,称为核燃料循环前段,它包括铀矿勘查开采、矿石加工冶炼、铀浓缩和燃料组件加工制造;核燃料从反应堆卸出后的各种处理过程,称为核燃料循环后段,它包括乏燃料中间储存、乏燃料后处理、回收燃料(PU和U)再循环、放射性废物处理与最终处置。
回收燃料可以在热中子堆(热堆)中循环,也可以在快中子堆(快堆)中循环,统称核燃料闭式循环。
如果乏燃料不进行后处理而直接处置,则称为一次通过循环。
众所周知,热堆核燃料一次通过循环的铀资源利用率低于1%;热堆核燃料闭合循环可使铀资源的利用率提高0.2-0.3倍;快堆核燃料闭合循环可使铀资源的利用率提高50-60倍甚至更多。
目前,国际上对于采用核燃料闭合循环还是一次通过循环尚无共识。
尽管按照目前的铀价和估计的铀资源,一次通过循环的经济性略优于闭合循环,但从可持续发展的角度出发,为了充分利用铀资源和减少核废物体积及其毒性,核燃料闭合循环(或循环经济)是必由之路。
2.2核燃料与核燃料循环体系
核燃料与核燃料循环体系,是指核燃料生产与循环利用的系统,包括裂变核燃料与聚变核燃料体系。
它是核能的燃料、动力,是核工业的基础。
核能(电)的核心就是使燃料裂变或聚变成能源、电力、动力。
裂变核燃料产业主要有、、裂变核燃料的生产,包括铀矿、钍矿的开采、冶炼、铀的富集、燃料元件加工、乏燃料元件处理回收铀钚。
天然存在,是由在反应堆中辐照、转变得到的;是由转换得到的。
核燃料与化工燃料相比是一个复杂得多的工艺阶段,是可循环使用的产业体系。
3.对于我国核电技术发展的启示
①从战略、从长远对核能产业作国家发展定位包括核能源、核电战略,核燃料战略,核战略,辐射技术用于科研、军工、工、农、医、社、环境、生态的战略定位,特别是对核电大国、强国的定位;
②根据战略定位制定核能产业规划提出对核电、核燃料、辐射技术、核科技发展等产业规划;
③根据核产业规划提出推进核能各产业发展方针、政策、措施;
④国家对核能产业、事业、经济的领导、管理体制要改革,做好顶层设计。
在市场与政府二者作用中找到一个平衡、统一点,才利于这种军民结合,敏感产业的发展;
⑤合力推进我国三代自主化核电“落地”与“走出去”战略;
⑥增加核科技人力、物力、资金投入;
⑦核能产业发展仍需要融资,需要税收、定价、舆论等政策的支持。
4.我国核燃料循环科技工业的发展战略
4.1我国核能的发展前景
我国核能发展的方针将坚持热堆(压水堆)快堆聚变堆的路线。
目前国际上许多学者认为,快堆核能系统有可能在2030年之后达到商用化。
快堆核能系统进入核能市场的时机,除了取决于快堆核能系统(包括快堆乏燃料后处理、快堆燃料制造等)的技术成熟度之外,还在于其与热堆电站的经济竞争力,只要还能购到较便宜的铀,热堆电站将继续运行。
所以,在今后50年内,热堆电站可能仍将是全世界核电的主体,并在
2050年之后继续发挥重要作用。
如果快堆核能系统能在2030年之后少量投入商用,则可能会在2050年之前得到稳步发展并在21世纪末成为核电主体。
4.2我国闭式核燃料循环的方案考虑
闭式核燃料循环可采取两种方案:一是分离钚在热堆循环一次后进入快堆系统循环;二是分离钚直接进入快堆系统循环。
方案一的优点是可给快堆燃料循环技术发展一定的缓冲时间,钚在热堆中使用可为在快堆中使用积累经验,且国际上已实现工业化,比较稳妥。
缺点是铀资源利用率的提高有限(20%~30%);目前国际上的商用后处理流程尚未考虑核素全分离,若为了热堆燃料循环而急于建设大型后处理厂,则难以建成技术先进的后处理厂。
方案二的优点是铀资源利用率高,有利于实现废物最少化;快堆乏燃料后处理对分离因子要求可降低,从而可简化流程,降低后处理成本;可适当延迟热堆乏燃料商业后处理厂建厂时间,有利于进一步改进、提高后处理技术,以便建设较为先进的后处理厂。
该方案的问题是快堆燃料循环国际上可能到2030年左右才能达到商用化,我国尚未起步;延长乏燃料储存时间需要增加热堆乏燃料储存容量。
结语
由于我国核燃料循环后段的技术基础相当薄弱,要实现上述目标无疑具有很大的挑战性。
因此,我们必须动员全国力量,大力加强先进后处理技术的研究开发工作;在后处理中试厂建成以后,不断提高中试厂的运行水平,为建设大厂积累经验;注意吸取国外后处理厂运行中的经验与教训,借鉴国外研究开发的最新成就。
参考文献
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[3]唐文忠,刘纯一.核能发展的最新动向及对我国发展核电技术的启示[J].中国核工业,2003.。