我国发展先进小型轻刊反应堆的一些思考
关于“十四五”核电发展的一些思考
关于“十四五”核电发展的一些思考关于“十四五”核电发展的一些思考一、核电发展基本情况国际能源署发布的《清洁能源系统中的核能》报告显示，截至2019年5月，全球运行中的核反应堆总计452座，分布在30多个国家，另有54座正在建设中。
报告指出，核电发展越来越集中在发展中国家，正在建设的核反应堆中有40座位于中国、印度等国。
相比之下，发达经济体的核能发展乏力，这对未来全球能源安全和实现气候目标构成威胁。
当前，核电占全球电力供应量的比重处于下降水平，从20世纪90年代中期18%左右的峰值下降到2018年的10%。
根据美国核能研究院（NuclearEnergyInstitute）发布的报告，截至2018年底，美国共有59座核电站、98个核电机组，装机容量99.355吉瓦，发电量8071亿千瓦时，容量系数92.3%。
2018年核电占美国本土发电量的19.3%（其他：燃气发电35.1%、煤电27.4%、水电7.1%、风电6.6%、生物质2.1%、太阳能1.6%、地热0.4%）。
截至2019年底，中国运行核电机组47台，装机容量4874万千瓦，居世界第三；在建核电机组11台，居世界第一。
核电机组性能指标总体处于良好水平，未发生过国际核与放射事件分级表（INES）2级及以上的事件或事故，且0级偏差和1级异常事件发生率呈下降趋势。
二、核电的利弊与发展趋势核能利用对电力发展起到了极为重要的作用，不仅是解决了电力供应紧缺的问题，也为实现低碳电力提供了选择。
比如，法国的核电为本国提供了约75%的电力电量；美国的核电提供了本国19.3%的发电量，是仅次于煤电的第三大电源。
核电的优势在于：一是可以解决煤炭、油气等化石能源资源不足以支撑足够发电的能源短缺问题。
二是具有清洁低碳的优点。
与火电相比，一台百万千瓦的核电机组每年可减少排放二氧化碳600万吨，二氧化硫2.6万吨，氮氧化物1.4万吨，清洁优势明显，外部成本明显低于煤电。
从全寿命周期来看，核电的温室气体排放量与风电相当，远低于煤电等化石燃料电厂的排放量。
微型核反应堆的设计及性能分析
微型核反应堆的设计及性能分析一、引言微型核反应堆是指尺寸小于1米的核反应堆，一般用于航空航天和地下设施等独立供能场景。
本文将就微型核反应堆的设计及性能进行分析。
二、微型核反应堆结构设计微型核反应堆的主体结构包括反应堆芯、反应堆压力壳和冷却系统三部分。
1.反应堆芯反应堆芯是微型核反应堆的核心结构，包括核燃料组件和控制棒组件两部分。
核燃料组件一般采用铀燃料或钚燃料。
这些燃料都是放射性元素，因此在设计反应堆芯结构时需要考虑燃料的封装和安全措施，防止燃料泄漏或者放射性污染。
控制棒组件主要用于控制反应堆的反应速率。
一般控制棒采用硼材料制成，通过调整控制棒的位置来控制反应堆的反应速率。
2.反应堆压力壳反应堆压力壳是反应堆芯的外层保护壳，可以防止反应堆芯中的辐射物质泄漏到周围环境中。
反应堆压力壳需要选择可承受辐射物质腐蚀的材料，一般采用不锈钢、铬钼钢等抗腐蚀性能较好的合金材料。
3.冷却系统冷却系统主要用于控制反应堆的温度。
温度过高会导致反应不稳定，反应堆的安全性也会受到影响。
冷却系统一般采用水冷或氦气冷却等方式。
在设计时需要考虑冷却剂材料的选择和循环系统的设计，以保证反应堆的安全性和高效运转。
三、微型核反应堆性能分析微型核反应堆的性能主要包括功率密度、热效率、辐射防护等方面。
1.功率密度微型核反应堆的功率密度一般较高，因为在小体积、小质量的情况下，需要达到足够的功率输出。
功率密度过高可能会导致反应堆的不稳定，因此需要合理设计反应堆堆芯结构和控制棒以达到最佳功率密度。
2.热效率微型核反应堆的热效率是指将核能转化为电能或机械能的效率。
热效率的高低取决于反应堆芯的运行温度和热流密度。
在设计反应堆时需要综合考虑功率密度和热效率两个因素，以实现最佳的能量转换效率。
3.辐射防护微型核反应堆的辐射防护是必不可少的。
当反应堆处于运行状态时，会产生放射性射线，长时间的接触可能会对人类和动植物造成危害。
为了保证环境和人员的安全，反应堆压力壳和冷却系统必须设计合理，才能有效地将辐射物质隔离和控制在反应堆内。
核能反应堆技术未来发展趋势
核能反应堆技术未来发展趋势核能作为一种清洁、高效的能源形式，对于解决能源需求和减少碳排放具有重要意义。
核能反应堆技术作为核能的主要应用形式，不断进行着创新和发展。
本文将探讨核能反应堆技术的未来发展趋势。
首先，随着全球对于减少碳排放的需求日益迫切，核能反应堆技术将趋于更加安全和高效。
传统的核反应堆技术存在核材料的耗损和高温高压等问题，而下一代反应堆技术将集中于更高效的燃料利用和更低级的核废料体积。
例如，钍基液态核燃料技术可以有效利用核燃料，使得核能反应堆的资源利用率提高至少30倍。
此外，锂铁蓄热技术的应用可以提高核反应堆的安全性和稳定性，减少辐射泄漏的风险。
其次，未来核能反应堆技术将更加灵活和适应性强。
传统的核反应堆技术需要庞大的设备和基础设施，很难适应不同规模和用途的需求。
但“小型模块化反应堆”（Small Modular Reactor, SMR）技术的出现改变了这个局面。
SMR技术采用更小型、可移动的单元，可以根据需求进行组合，使得核反应堆的建设和运营更加灵活和经济。
这种技术对于提供离网电力供应、舰船动力和工业领域的热能需求等都具有广泛的应用前景。
此外，核能反应堆技术的数字化和自动化将是未来的重要趋势。
随着信息技术的快速发展，核反应堆的控制、监测和管理将更多地依赖于数字化和自动化系统。
数字化技术可以提高核反应堆的安全性和运行效率，实现远程监控和智能控制。
自动化系统可以减少人为操作带来的风险和错误，提高核能反应堆的稳定性和可靠性。
另一方面，核能反应堆技术在可持续发展和环保方面也将有更大的突破。
目前，核能反应堆产生的核废料处理是一个重要的问题。
传统的处理方式是将核废料封存，但这并不是一个长期可持续的解决方案。
未来，核能反应堆技术将专注于不产生长寿命核废料或能够在较短时间内降解核废料的技术研究。
例如，铀铀燃料循环技术可以有效地减少和处理核废料，将废料处理周期从数百万年缩短到数百年。
最后，核能反应堆技术在国际合作和共享方面的趋势也十分明显。
先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发方案(三)
先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发方案一、实施背景随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，寻求清洁、高效、可持续的能源解决方案成为当务之急。
核能作为一种低碳、高能效的能源形式，具有巨大的潜力。
然而，传统的大型核电站存在建设周期长、投资大、安全风险高等问题。
因此，开发先进核反应堆及多用途模块化小型堆成为一种重要的技术路径。
二、工作原理先进核反应堆及多用途模块化小型堆是一种基于先进核技术的小型核反应堆系统，具有高度安全性、高效能源利用和灵活多样的能源输出能力。
其核心是采用先进的燃料设计和被动安全系统，能够在事故情况下自动停止核链式反应，大大降低了核事故的风险。
同时，模块化设计使得核反应堆可以在工厂制造并进行快速安装，大大缩短了建设周期。
三、实施计划步骤1. 技术研发阶段：进行先进核反应堆的燃料设计、被动安全系统的研发以及模块化设计的优化。
2. 原型建造阶段：根据研发成果，建造先进核反应堆的原型，并进行实际测试和验证。
3. 小型堆建造阶段：根据原型的成功经验，开始批量建造小型核反应堆，并进行模块化设计和工厂制造。
4. 安装和调试阶段：将建造好的小型核反应堆模块化单元运输到目标地点进行安装和调试。
5. 运行和监测阶段：启动小型核反应堆，进行长期的运行和监测，收集数据并进行分析。
四、适用范围先进核反应堆及多用途模块化小型堆适用于多个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 提供清洁能源：小型核反应堆可以为偏远地区、岛屿和发展中国家提供稳定的清洁能源供应。
2. 电力供应：小型核反应堆可以作为电网的补充，满足电力需求的峰值和调峰需求。
3. 热能供应：小型核反应堆可以用于供热，满足工业和居民的热能需求。
4. 海水淡化：小型核反应堆可以用于驱动海水淡化设备，解决水资源短缺问题。
五、创新要点1. 先进燃料设计：采用先进的燃料设计，提高燃料利用率和核反应堆的经济性。
2. 被动安全系统：设计具有被动安全系统的核反应堆，能够在事故情况下自动停止核链式反应，提高核安全性。
《先进型反应堆》课件
优点
1 安全性
先进型反应堆具有高度安全性，能够有效预防核事故，并减少对人类和环境的危险。
2 经济性
这些反应堆在能源生产领域具有高效和经济的特点，可以为社会创造巨大的价值。
3 环境友好型
相比传统能源，先进型反应堆减少了对大气和水资源的污染，使其成为环境友好型的能 源选择。
缺点
1 建设成本高
建设先进型反应堆需要巨大的投资，这是发展过程中面临的主要挑战。
2 政治和公众的反对
由于核能的特殊性质，先进型反应堆可能面临政治和公众的担忧和反对。
Байду номын сангаас
先进型反应堆的分类
轻水反应堆
轻水反应堆使用水作为冷却 剂和减速剂，是目前最常见 的反应堆类型。
液态金属冷却反应堆
液态金属冷却反应堆使用液 态金属作为冷却剂，具有高 热传导性和更高的工作温度。
气冷式反应堆
气冷式反应堆使用气体作为 冷却剂，减少了对水资源的 依赖，同时具有更好的灾害 适应性。
《先进型反应堆》PPT课 件
首先，让我们来探索先进型反应堆的奥秘和潜力。它们代表着未来能源发展 的重要方向。
概述
反应堆是一种利用核裂变或核聚变过程释放巨大能量的设备。先进型反应堆具有很多独特特点，让我们一起了 解！
原理
核聚变与核裂变是先进型反应堆的核心原理。了解这些原理有助于我们理解这些反应堆的工作原理。
先进型反应堆的未来发展趋势
未来，先进型反应堆将继续发展演进，潜力巨大，将为人类创造更美好的生活。
结论
通过加强对先进型反应堆的研究和发展，国家将能够解决能源短缺和环境问 题，实现可持续发展的目标。
发展历程
1
国外的先进型反应堆
国外已经在研发和使用先进型反应堆方
核能技术的创新与发展趋势：小型模块化反应堆与熔盐堆等
核能技术的创新与发展趋势：小型模块化反应堆与熔盐堆等核能技术是一项重要的能源领域创新与发展趋势。
本文将介绍小型模块化反应堆和熔盐堆两种核能技术，并探讨它们的应用和其他专业性角度。
一、小型模块化反应堆1. 定律：核能技术的基础是核裂变定律，即重核的裂变过程。
2. 实验准备：a) 设计出满足安全要求和高效输出的小型模块化反应堆结构；b) 选择适当的燃料，如铀或镎等；c) 研究和设计核反应堆的控制系统，确保反应过程的稳定。
3. 实验过程：a) 将燃料装填至反应堆中，并控制核链反应过程；b) 使用冷却剂（如氦气或液态金属钠）吸收燃料释放的热量，并产生蒸汽；c) 利用蒸汽驱动涡轮机转动发电机，产生电能。
4. 应用：a) 小型模块化反应堆具有灵活性和适应性强的特点，可以根据实际需求进行规模扩展，满足不同地区的电力需求；b) 可以作为安全、可靠的替代能源，减少对传统能源的依赖，降低温室气体排放。
5. 专业性角度：a) 研究和优化反应堆结构和控制系统，提高反应效率和安全性；b) 探索新型燃料和冷却剂，改进核能技术的性能；c) 分析和模拟反应过程中的热力学和动力学特性，以优化设计和运行参数。
二、熔盐堆1. 定律：熔盐堆利用了核聚变定律，即轻核的聚变过程。
2. 实验准备：a) 设计出适应熔盐堆运行的反应堆结构，如托卡马克装置；b) 研究和开发燃料，如氘氚等；c) 研究控制和稳定聚变反应的方法。
3. 实验过程：a) 利用高温等离子体（等离子体是气体中的电离状态）进行核聚变反应，产生巨大的能量；b) 利用高能中子和热粒子的冲击力，驱动涡轮发电机转动以产生电能。
4. 应用：a) 熔盐堆具有高能密度和可持续性的优势，可为人类提供大量廉价且清洁的能源；b) 可有效解决能源短缺和环境问题，推动可持续发展。
5. 专业性角度：a) 研究和解决熔盐堆高温等离子体的稳定性和控制问题；b) 开发新型燃料，提高聚变反应的效率和稳定性；c) 探索聚变反应过程中材料的抗辐射和高温性能，提高反应堆的寿命和安全性。
先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发方案(一)
先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发方案一、实施背景随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，清洁能源的开发和利用成为各国共同关注的焦点。
核能作为一种清洁、高效的能源形式，具有巨大的潜力。
然而，传统的核反应堆存在安全风险和高成本的问题，因此需要开发先进核反应堆及多用途模块化小型堆，以实现核能的安全、高效利用。
二、工作原理先进核反应堆及多用途模块化小型堆采用先进的核技术和设计理念，具有以下特点：1. 高安全性：采用先进的被动安全系统，能够在事故情况下自动停止核反应，并有效控制辐射泄漏。
2. 高效利用核燃料：采用高效的燃料循环技术，能够充分利用核燃料资源，减少核废料的产生。
3. 多功能性：除了发电，还可用于热能供应、海水淡化、产生氢能等多种用途，实现能源多元化。
4. 模块化设计：采用模块化设计，便于建造和维护，同时能够根据需求进行灵活扩展。
三、实施计划步骤1. 技术研发阶段：开展核反应堆设计和关键技术研发工作，包括燃料循环技术、被动安全系统等方面。
2. 原型建造阶段：建造先进核反应堆及多用途模块化小型堆的原型，进行系统测试和验证。
3. 工程建设阶段：在实施计划中选择合适的地点进行先进核反应堆及多用途模块化小型堆的建设，包括建造核反应堆和相应的辅助设施。
4. 运营和维护阶段：核反应堆建设完成后，进行运营和维护工作，确保核反应堆的安全运行和高效利用。
四、适用范围先进核反应堆及多用途模块化小型堆适用于各种能源需求较小的地区，如农村地区、岛屿地区等。
同时，由于其模块化设计，也适用于能源需求较大的地区，可以根据需求进行多个模块的组合。
五、创新要点1. 先进的被动安全系统：采用被动安全系统，提高核反应堆的安全性能，减少事故风险。
2. 高效的燃料循环技术：通过燃料循环技术，提高核燃料的利用率，减少核废料的产生。
3. 多功能设计：将核反应堆用于多种用途，实现能源多元化，提高能源利用效率。
六、预期效果1. 清洁能源供应：先进核反应堆及多用途模块化小型堆能够提供清洁的核能供应，减少对传统能源的依赖，降低碳排放。
先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发方案(二)
先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发方案实施背景：随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的要求日益严格，传统的能源供应方式已经无法满足社会的需求。
核能作为一种清洁、高效的能源形式，具有巨大的潜力。
然而，传统核反应堆存在一些问题，如废弃物处理、安全性等方面的挑战。
因此，开发先进核反应堆及多用途模块化小型堆成为了当前的重要课题。
工作原理：先进核反应堆及多用途模块化小型堆是一种新型的核能发电技术，其主要原理是利用核裂变反应释放的能量来产生热能，进而转化为电能。
与传统核反应堆相比，先进核反应堆及多用途模块化小型堆具有更高的热效率和更低的废物产生率。
它采用模块化设计，可以快速建造和调整，适应不同的能源需求。
实施计划步骤：1. 技术研发阶段：进行先进核反应堆及多用途模块化小型堆的设计和研发工作，包括燃料元件、控制系统、安全系统等方面的技术开发。
2. 原型建造阶段：根据设计方案建造先进核反应堆及多用途模块化小型堆的原型，进行实验验证和性能测试。
3. 试运行阶段：对先进核反应堆及多用途模块化小型堆进行试运行，评估其安全性、可靠性和经济性。
4. 商业化阶段：进行大规模生产和建设，推广先进核反应堆及多用途模块化小型堆的应用。
适用范围：先进核反应堆及多用途模块化小型堆适用于各种能源需求场景，包括电力供应、热能供应、水产养殖、海水淡化等领域。
创新要点：1. 模块化设计：先进核反应堆及多用途模块化小型堆采用模块化设计，可以快速建造和调整，提高建设效率和灵活性。
2. 高效能量转化：先进核反应堆及多用途模块化小型堆具有更高的热效率，能够更充分地利用核能资源。
3. 废物处理技术：先进核反应堆及多用途模块化小型堆采用先进的废物处理技术，可以减少废物产生量并提高处理效率。
4. 安全性提升：先进核反应堆及多用途模块化小型堆具有更高的安全性，采用先进的控制和安全系统，可以有效防止事故发生。
预期效果：1. 提供可靠的清洁能源供应：先进核反应堆及多用途模块化小型堆可以提供可靠的清洁能源供应，满足社会对能源的需求。
关于核反应堆发展调研报告
关于核反应堆发展调研报告核反应堆发展调研报告一、引言核能作为一种清洁、高效的能源形式，与传统能源相比具有很大优势。
核反应堆作为核能的核心装置，可将核裂变产生的能量转化为电能或热能，广泛应用于发电、海水淡化、核武器等领域。
本报告旨在对目前核反应堆的发展情况进行调研，并展望未来发展的方向。
二、分类与特点核反应堆可根据其用途、堆芯材料以及工作原理等因素进行分类。
根据用途可分为核能发电堆和实验堆；根据堆芯材料可分为热中子堆和快中子堆；根据工作原理可分为压水堆、沸水堆和气冷堆等。
各类核反应堆均具有高效能量转换、清洁环保和可持续发展等特点。
三、国内外发展情况1. 传统堆技术：美国、法国、俄罗斯等国主要采用压水堆和沸水堆进行核能发电，这两种反应堆技术成熟且经济效益显著。
中国拥有世界上最先进的三代压水堆技术，正在建设多个核电站。
2. 高温气冷堆技术：高温气冷堆以氦气作为冷却剂，能够更高效地转化核能。
我国积极探索高温气冷堆技术，开展了HTR-PM项目，并计划在2020年建成首个商用高温气冷堆核电站。
3. 快中子堆技术：快中子堆利用高速中子进行核反应，可有效利用铀、钚等资源。
俄罗斯和法国在快堆技术方面具有较为成熟的研究和应用，我国也在积极推进快堆技术的研发。
四、发展挑战与趋势1. 安全挑战：核反应堆的安全性一直是人们关心的焦点。
核材料的安全运输、堆芯的结构设计、反应堆的保护系统等都需要严格控制，以避免潜在风险。
2. 废物处理问题：核能产生的放射性废物需要得到妥善处理和处置，否则会对环境和人类健康造成威胁。
研究如何高效处理和应用核废物是当前亟待解决的问题。
3. 可持续发展：核反应堆作为能源的一种形式，应发展为可持续的能源来源，尽量减少对环境的影响。
开发新型核反应堆技术，提高能量转换效率，是未来的发展方向。
五、未来发展展望1. 进一步推进高温气冷堆技术的应用，以提高核能转化效率。
2. 探索第四代核反应堆技术，如微型堆、固态堆等，以满足不同应用场景的需求。
核反应堆的技术创新和发展趋势
核反应堆的技术创新和发展趋势核能是我们人类一种非常重要的能源，核能的运用可以为我们提供非常多的电力以及其他方面所需的能源。
在核能技术开发中，核反应堆是非常重要的一种技术，它可以通过核反应来产生能源，提供我们所需的电力。
随着技术的不断发展，核反应堆的技术创新也在不断进行中，这样可以提高核反应堆的效率，拓宽其应用的范围，甚至可以提高核反应堆的安全性并且便于维护。
本文将探讨几项核反应堆技术的创新以及未来的发展趋势。
一、固体铀燃料传统核反应堆中使用的燃料是浸在液态钠中的铀，并且需要周期性的交换。
这种燃料有很明显的腐蚀性，容易产生钠腐蚀，而且换燃料的过程还有一定的风险，需要严格的操作规程。
因此固体铀燃料成为了一种更合适的选择。
固体铀燃料使用固态铀组成，使得燃料材料更加稳定并且能够长期使用。
此外，固体铀燃料的工艺更为简单，该燃料只需要装配在一个可拆卸的容器中，然后在操作完整个循环后进行更换。
固体铀燃料可以提高核反应堆的燃料税负和安全性，这一技术在未来的反应堆设计中可能会得到广泛应用。
二、高安全度设计核能的发展必须伴随着更高的安全保障。
对于核反应堆，安全性是一个核心的问题。
在设计核反应堆时，需要考虑的因素非常多，例如，如何避免水浸入反应堆以及如何避免反应堆的燃料泄漏等。
今天，高安全度设计应该成为反应堆设计的重要组成部分。
对于反应堆的建设和运营，应该采用全面的管理和控制措施，以确保反应堆能够在安全状态下运行，并且合理地控制辐射源的数量和程度。
三、熔盐反应堆技术熔盐反应堆技术是近年来核能技术中的一种主流技术。
熔盐反应堆中，燃料是在一个高温、低压的熔盐中进行反应，这种反应与传统的核反应堆相比，具有很多优势。
熔盐反应堆的优点在于，熔盐反应堆具有较高的效率和较长的寿命。
这种反应堆需要更少的燃料以及更短的燃料周期，这大大提高了其使用寿命。
而且熔盐反应堆的设计还包括量子处理器，这使得将来这种反应堆能够被用于超级计算机和其他需要高性能计算机的计算应用。
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进 小 型轻 水 堆 由于大 量 采 用设 计 安 全 的概 念 ，通 过 设 计 的 优化 从 根本 上 消 除 或者 尽 可 能地 降低 对
４ 先进小型核电站足我 因实现 能 减排 目标的重要 于段
核 能作 为 低排 放 的 绿色 能 源 之一 ，将成 为 我
国建 立 低碳 发 展模 式 ，实 现２ ２ 年单 位 国 内 生产 ００
简化 来 满足 经济性 和安 全性 的优 化 。
路 各 主 管道 ，从 根本 上 消 除 了 由于 一 回路 主 管道
２ １ 年３ ２ ００ 月 ３日，美 国 能 源 部 长 朱 棣 文 在 断裂 造 成 的大 坡 口失水 事故 ；其 次 大量 采用 非 能
华 尔 街 日报 上 发 表 专 文 ，提 出 美 国政 府 将 动 安 全 设计 ，通 过 多种 自然 循环 系 统 ，转移 堆 芯 在 未 来 的 １ 年重 点 开 发小 型 化模 块 化 核 反应 堆 技 佘 热 ，有 效地 降 低 了 失水 事 故 后堆 芯 温 升程 度 和 ０
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第 三 代轻 水 堆 （ ＡＰ１ ０ ， Ｅ ００ ＰＲ）
先 进 小型 轻 水 堆 （ＲＩ ） Ｉ Ｓ
堆 芯熔 化 概 率
（ ｏｅ Ｄ ｍａ ｅ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｃ ｒ ａ ｇ ｒ ｑ ｅ ｃ ，
来 的６ 设 计 缩 减 为 球 床 气 冷堆 、 钠 冷 快 堆 和 熔 种 盐 快堆 ３ 堆型 。实 际上 ，在２ ０ 年 以后 ，美 国核 种 ０９ 管 会 在 第 四代 反 应 堆 的研 究 经费 中只 保 留了气 冷 堆 和 钠 冷快 堆 这 ２ 种设 计 ，其 他４ 堆 型 已经被 放 种 弃 。除 此之 外 ，现 有 球床 气堆 和 钠 冷 快 堆 的审 核 申请 并 不来 自于 任 何 美 国 公 司 ，而 是 来 自南 非和 日本 。 可 以这 么说 ，美 国 核 工 业 界 已经 全 面 修 Ｊ 改 了８ 前提 出的第 四代 反应 堆研 究计 划 框架 。 年
轻 水 堆 为基 础 的核 电厂 在 非骨 干 网 电力 系 统 、 中 于 复 杂 的设 计 ，苛 刻 的施 工 条件 以及 多 变 的 安全 小 型 火 电机 组替 代 和 人 口密 集地 区 发展 核 能 具 有 审 核标 准 ，导 致施 工 进展 严 重滞 后 ，到 ２ １年底 ００
平道 路 。
求 的增 长 情 况 ，采 用 灵 活多 变 的 建造 方 式 。 以上
特点 极 大 地提 高 了先 进小 型 轻 水 堆 的经 济 性 和灵
３ 先 进 小 型 轻 水 堆 的特 点 和优 势
跟第 三 代轻 水 反 应堆 相 比 ，先 进小 型 轻 水堆
活性 。
在 安 全性 ，经 济性 和 灵 活性 上 有 很 大 的提 高 。先
很 明显 ，这 些 指 标 都是 为 了在 ２ １ 年 左 右开 始 建 费 力 的 现 场制 造 和 组装 的需 要 。先 进 小 型 轻水 堆 ０７
造示 范 堆 ，２ ２ 年 左 右 大规 模 推 广小 型 轻 水堆 铺 采用 模 块 化设 计 ，工 期短 ，可 以根 据 当地 电力需 ００
中 国 核 电 青
ＣＨ Ｊ Ａ ＮＵ ＣＬ Ｎ ＥＡＲ ＰＯ Ｗ ＥＲ
年
论 坛
第５ 第１ ２ １ 年３ 卷 期 ０２ 月
先 进小 型轻 水 堆 是２ 世纪 ８ 年 代提 出 的 ， 白 降 ，许 多 地 方 甚 至 出 现 了 电力 供 应 能力 过 剩 的情 ０ ０
反 应 堆 安 全构 成 威 胁 的事 故 工 况 。在 失水 事 故 的 应对 上 ，从 原来 的 “ 失水 一注 水 ” 的被 动策 略转ｅ ｙ ｉ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔｏ ｄ ａ ｃ ｄ ｓ ａｌｗ ａ ｅ ｅ ｃ ｏ ｂ ｅ１ ｅ ｓ ｆ ｔ ｍ ｒ ｖ ｍ ｎ ｆａ ｖ ｎ ｅ ｍ ｌ ｔｒｒ ａ ｔ ｒ
术 。朱 棣 文 的 专 文 和 其 后 的 小 型 反 应 堆 发 展 会 堆芯 裸 露 的 可能 性 。在 长期 冷 却策 略 上 ，先进 小
议 ，标 志 着 美 国在 新 一 代核 反 应 堆 的研 发 上 ，摆 型压 水 堆 全 面采 用 非 能动 安 全 系 统 ，而 且 系 统 热
先 进 商 用小 型 轻 水 堆 项 目有严 格 的时 间规 定 ，并 化 主 回路结 构 和 其他 多 数 部件 可 以在 工厂 完 成 制 明确把 ２ １年通 过Ｎ 安全 审核 作为 关键 目标 。 ０６ ＲＣ 造 和 组 装 ，直 接 运 抵 电站 安 装 ，大 大 降 低 了费 时
短 时 问 内完 成 ｌ 种 成 熟 堆型 ，快速 进 入 系 统设 的提 高 （ ～２ 见表 １ ）。
计 ，安 全评估 和 工程 建造 。与 ８ 前提 出 的 ，带有 年
由于 采 用设 计 安 全和 非 能动 系 统 ，先 进 小 型
预研 性 质 的６ 第 四代反 应堆研 究 计划 不 同 ，这 次 轻 水 堆 的结 构 简 单 ，去 除 了很 多 复 杂部 件 。一 体 种
方 案 。除 此之 外 ，先 进 小 型 轻水 堆 在 新 型 工业 国 不 确 定 的安 全 评 审过 程 ，单 方 面 宣布 退 出与 法 国
家 和发 展 中 国家具有 很 大 的市场 。
电力 公 司 （ ＥＤＦ）的合 作 ，无 限期 推 迟在 美 国 建 造 ２ Ｅ Ｒ反 应堆 的计 划 。有人 甚 至估计 ，￣２２ 座 Ｐ Ｕ０ ０
脱 了想 “ 和 熊 掌 ” 兼 得 ，追 求 多 堆 型 ，高 指 阱余量 很 大 ，可 以在 全厂 断 电的情 况下 独 立 工作 鱼
标 的发 展 方 针 。全 面 转 向基 于 成 熟技 术 的 小 型化
一
个 星期 以上 。 因此 ，先 进 小 型 轻水 堆 的 安 全性
模 块化 设 计 ，搞 “ ，快 ，灵 ” ，集 中精 力 ，在 比第 三代 轻水 堆 ．ＡＰ Ｏ０ Ｐ 小 （ Ｉ０ 、Ｅ Ｒ等 ）有 了数 量级
９ 年 代 以来 发展 起 来 的一 种 先进 反 应 堆 。它 是 针 况 ，对 增 加 供 电能力 的需 求 开 始 下 降 。另 外 ，金 ０
对 核 电厂 安 全性 、经 济 性 和 灵 活性 全 面 优 化 的 结 融 危机 后 ，大 部 分 商业 银 行 普 遍 提 高 了控 制 贷 款
衰退和工业生产的下滑 ，对 能源 的需求也随之下 目风 险大 ；以美 国为 代表 的另一方 （ ６ ０ ＡＰ ０ 、
８ ９
圃
青 年论 坛
ＡＰ Ｏ ０ ，更 重视核 电站 的经济性 和灵 活性 ，提 向 “ Ｉ０ ） 减小 失 水 ” 的主 动 原则 。先 进小 型 轻 水 堆普 出了 以 非能 动 为 核心 的安 全设 计 原 则 ，通 过 系统 遍 采 用一 体 化 主 回路 压 力容 器 结 构 ，取 消 了主 回
批 准 。 因此 ，第 四代 反 应 堆计 划 的规 模 已经 由原
年 开 始 在 芬 兰 和 法 国 本 土 建 造 欧 洲 先 进 压 水 堆 （ ＥＰＲ） ；２ ０ 年 ，美 国西屋 公 司 获得 在 中国建 ０７ 造４ ＡＰ１０ 核 电站 的合 同 ，并 计 划于 ２ １年 前 座 ００ ０２ 后 在 美 国 开 始 建 造 该 型 号 核 电 站 ；据 统 计 ， 到 ２ ０ 年底 ，美 国有 超 过 １ 个 电力 公 司 （ 团 ）有 ０６ ８ 集 意 向 （ 计 划 ）在 ２ ２年 前 投 资 建 造 ３ 多个 第 三 或 ００ ０ 代 商用 反 应 堆 ；最雄 心勃 勃 的计 划 莫 过于 美 国 能 源部 在 ２ ０ 年 提 出的 第 四代 反 应 堆研 究 计 划 ，该 ０２ 项 目有 多 达 ｌ个 国家 和地 区参 与 ，预计 将 在 现 有 ２ 商 用 轻 水 反 应堆 大 规 模 退 役 前 （０ ０ ２ ３ 年左 右 ） ， 完成第 四代反 应 堆技术 的研 发和安 全评 审 。 正 当 几 个 主 要 核 能 大 国 在 技 术 研 发 、 电 站
代 核 能技 术研 究 计 划 。Ａ Ａ于 ２ ０ 年和 ２ ０ ＲＥＶ ０５ ０７
第 四代反 应 堆 研 究计 划 理 论 上还 在 进 行 ，但
考虑到美国核管会 （ Ｓ ＮＲＣ Ｕ ）的审核跨度和周 期 ，现 在仍 未 向美 国核 管 会提 交 审 核 申请 的第 四
代 反 应 堆设 计 ， 已基 本 不 可能 在 ２ ２ 年 以前获 得 ００
果 。先 进 小 型轻 水 堆 采 用 更彻 底 的 非能 动 技 术 ， 全 厂 断 电事 故 等方 面 有 很 大 的 优 势 。 以先 进 小 型
风 险 的标 准 ，大 型 工程 项 目的 融 资成 本 也 随之 大
ＡＲＥＶＡ在 芬 兰和法 国本土 的ＥＰＲ项 目， 由
在 应 对 由极 端 自然 灾 害 和 恐怖 主义 袭 击 等 造 成 的 幅上升 。
年 以前 ，美 国将 只 能 完成 ２ 座ＡＰｌ ０ 反 应 堆 的建 ００ 造 计 划 。第 三 代反 应 堆 在 欧 美 国 家 的推 进 正 面 临 着 空前 的 困境 。
１ 当前 西方国家核 电的发展现状
进 入 ２ｌ 纪 以 来 ， 由于 新 兴 工 业 国 家 对 电 世 力 要 求 的增 长和 部 分 在 运行 核 电站 的寿 期 临近 ， 以欧 洲 和美 国为 主 的 西 方 核 能大 国启 动 了新 一 轮 商 用 核 电 技 术 的 应 用 和 研 发 计 划 。其 主 要 特 征 是 开 始 建 造 第 三 代 商 用 轻 水 堆 和 积 极 开 展 第 四