登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要
目前投运核电厂主要采用热中子反应堆,其共同的欠缺有两点:一是天然铀的有效利用率只有1%左右;二是其乏燃料包含半衰期极长的裂变产物。只有在快中子能谱范围内,天然铀才能得到最良好的利用,长半衰期超铀元素的裂变截面大于其吸收截面,可在快堆中用作核燃料或被嬗变。因此,为了使核能真正成为国家能源体系的主要支柱,快中子增殖堆是其不可或缺的重要组成部分。目前人类面临的能源保障及环保双重压力,正催促快堆的加速发展。近20年的研究成果表明,铅冷快堆是最具发展潜力与现实性的堆型。
背景
现阶段广泛应用的轻水堆(压水堆和沸水堆)、重水堆以及正处于研究发展中的高温气冷堆和超临界水冷堆等都属于热中子堆范畴,其共同的欠缺是对天然铀资源有效利用率只有1%左右。按现有核电厂的消耗量计算,已探明可经济开采的铀资源只能满足十年的需要。另一欠缺是在其卸料元件中除裂变产物外还包含很长半衰期的超铀元素,如不对核电厂乏燃料进行后处理,则其放射性要等十几万年以后才能自然衰减到铀矿的自然本底辐射水平。只有在快中子能谱范围内,才能实现铀钚核燃料循环的增殖,次锕系元素的裂变截面大于其吸收截面,才可将其转化为核燃料或被嬗变。因而发展快中子堆是解决长期核燃料保障及核废料有效处理的不可或缺的重要手段。目前全人类所面临的巨大能源保障及环保压力,都在催促快堆的及时发展,以使其能更早地开始实际应用,并以更快的发展速度进人世界核能体系。
历史上快堆与热堆几乎同时起步发展,而且世界上最早的核能发电即是1951年12月20日在美国EBR-I快堆上实现的,首次证实了利用核能发电的现实可能性。随后在世界各国共积累了400多堆年的快堆运行经验。早期各国多以具有巨大核燃料增殖潜力的液态金属钠冷快堆为主要研发对象,但在随后的工作中逐渐发现钠冷却工艺的一系列困难,同时以轻水、重水、气体为冷却剂的热堆核电厂,因其技术要求比钠冷快堆更容易满足,而且当时已发现的可经济开采的铀资源也能够满足核能早期发展的需求,经济性也占有优势,所以快堆的发展就逐渐淡出了人们的视线,形成了以热堆、特别是轻水堆为主的核电市场。
20世纪后期,世界环境保护问题变得愈来愈尖锐,并且与能源问题密切相关。在各种清洁能源中,只有核能才具有为人类社会可持续发展提供充足能源保障的潜力,但只靠热堆却远远无法满足对现代核能的全面要求。于是在确定为未来核能发展方向的第四代核能系统的6种推荐堆型中,就有3种是快堆,其中最有实践基础的是钠冷快堆与铅冷快堆。
钠冷快堆与铅冷快堆的安全性能比较
液态金属载热剂钠、铅及铅铋共晶合金的热物理性能列于表1,从表中数据可以看出液态金属钠具有最优异的热物理及流体力学性能,最适合用于快堆极高体积比功率堆芯的稠密栅格,实现核燃料的高速增殖,其增殖比可达1.2~1.4以上,所以在早期的快堆发展中液态金属钠载热剂便成了首选。
虽然铅的密度相当于钠的12.37倍,但表征载热能力的密度与比热容之乘积却仅为钠的1.45倍,而且由于保护结构材料的需要,铅的工作流速不能大于2.5m/s,所以其载热能力受到很大限制。为了保留较好的堆芯体积比功率和把燃料组件表面温度控制在合理范围内,在铅冷快堆中不得不增加堆芯内铅的流通截面,将元件棒间距与棒径之比P/D由钠冷快堆中常见的1.2增至1.8。
铅的中子吸收截面小、慢化能力低,在相同的堆芯几何条件下,铅冷快堆的中子能谱较硬,可获得略优于钠冷快堆的物理性能,但铅冷快堆的P/D值增为1.8后,相关计算表明,其中子物理性能明显下降,失去了核燃料高速增殖的优点,但仍可保留堆芯增殖比略大于1,可实现核燃料自持循环。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
10月11日,上海市人民政府发布关于印发《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,打造未来能源产业集群。在浦东、闵行、嘉定等区域,打造未来能源产业集群。1.先进核能。加快商业化先进核能技术攻关,开展新型小堆、超高温气冷堆装备研制以
【据俄罗斯国家原子能集团公司网站2022年4月22日报道】2022年4月19日-22日,国际原子能机构(IAEA)在维也纳举行了关于快堆及相关燃料循环的国际会议。俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)的代表以在线形式提交了报告。俄罗斯“突破”项目负责人佩尔舒科夫表示,俄原集团计划开发由快堆和VVER反应堆两
12月20日,国家科技重大专项华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆完成发电机初始负荷运行试验评价,首次并网成功,发出第一度电。
传统核能自身发展面临核安全、核废料处置和公众接受度等挑战,同时受到技术不断进步价格不断下降的可再生能源的冲击,核能领域创新迫在眉睫。吴宜灿院士提出了第五代核能系统“核5G”,并深入诠释了亲近性、灵活性、智能性技术特征,为核能创新发展指明了重要方向。
6月18日,第四代核能系统钠冷快堆关键技术研究中“钠-超临界二氧化碳换热器研制和试验项目”顺利通过专家组验收。这标志着我国首个高效紧凑型钠-超临界二氧化碳印刷电路板式换热器研制成功,在第四代核能系统——液态金属冷却快堆革新型动力转换技术领域取得重大突破。目前,我国已全面掌握钠-超临界二
2019下半年以来,国际上关于小型堆、四代核电技术的实践持续推进,先进核能系统有了越来越多的成果。据世界核新闻网消息,2019年12月19日美国商务部长威尔伯·罗斯在美日双边会议上表示,日本和美国都需要新的核能发电能力,以取代老化和低效的发电能力,两国可以共同努力实现这一目标。威尔伯·罗斯此
10月18日,中国加入第四代核能系统国际论坛(GIF)铅冷快堆系统合作备忘录签署仪式在山东威海举行,在科技部国际合作司陈霖豪副司长、GIF主席HidekiKae、铅冷快堆系统主席AlessandroAlemberti,以及国际原子能机构(IAEA)、经合组织核能署(OECD/NEA)、国家原子能机构(CAEA)和GIF各成员国代表的见
10月15日,中国核能行业协会、第四代核能系统国际论坛(GIF)在山东威海共同主办先进核能系统国际研讨会,同时发布《第四代核能系统研发展望报告》(中文版)(以下简称《报告》)。该《报告》指出,核能是一种安全、可靠和长期的低碳能源,是未来任何可持续能源结构的重要组成部分。四代核能系统具有
美国陆地能源公司是一家利用一体化熔盐堆技术开发先进核电站的公司,已获准加入“第四代核能系统国际论坛”,是目前唯一一家加入论坛的私营企业。该论坛拥有14个成员国,指导委员会对确定的6个“系统”进行研发,包括:气冷快堆、铅冷快堆、熔盐堆、超临界水冷堆、钠冷快堆和超高温反应堆。(来源:微
据世界核新闻网站报道英国商业、能源和工业战略部近日宣布,英国批准了关于第四代核能系统研发国际合作的第四代国际论坛框架协议,并将于2019年正式加入该协议。商业、能源和工业战略部表示,成为该协议的缔约方使英国可以“积极参与”第四代核能系统相关的研发项目。第四代核能系统国际论坛框架协议于
记者9日从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,截至8日9时,该院核能安全技术研究所项目团队研制的液态金属锂实验回路实现了1500K超高温稳定运行1000小时。这一超高温液态金属锂实验回路建成并稳定运行,标志着中国先进核能系统液态金属冷却剂关键技术取得了新突破。在研制过程中,项目团队攻克了在超高
据南非商业科技网站12月12日报道,南非能源监管机构(Nersa)已批准该国额外采购2500兆瓦核能发电容量,以应对轮流停电,预计第一台机组将于2032/2033年投入运行。南非总统府电力部长拉莫豪帕表示,伴随国家电力公司(Eskom)机组老化,南非急需额外的发电能力,而核能发电是最便宜、最安全和最可靠的
12月9日,中国电机工程学会核能发电分会年会在北京召开。会议发布了《中国电力工业史—核能发电卷》(以下简称《核电史》)。中国科学院院士詹文龙、中国工程院院士于俊崇出席并作讲座。国家电投董事、总经理、党组副书记栗宝卿,中国电机工程学会副秘书长申彦红,中国核学会理事长王寿君,中国核能行
日前,乌干达能矿部部长NankabirwaSentamuRuth表示,到2031年,乌干达至少将拥有1000MWe可用核电装机容量,开发核电是该国应对气候变化,实现电源多样化和加速能源转型的举措之一。根据规划,乌干达首座核电厂选址于首都坎帕拉以北150公里处的Buyende,目前正在进行评估准备工作。该项目一期工程拟建20
近期,韩国产业通商资源部召开电力政策审议会议并敲定了《第十次电力供需基本计划》。根据计划,2030年核电发电量在韩国整体发电量中所占比重将升至32.4%,其后依次是LNG(22.9%)、可再生能源(21.6%)、煤炭(19.7%)、氢能和氨气(2.1%)以及其他(1.3%)。2036年核电比重较2030年将进一步提升2.2个
北极星太阳能光伏网获悉,1月5日,外交部发布“中华人民共和国和菲律宾共和国联合声明”,声明提出,中菲双方将在太阳能、风能、电动汽车、核能发电等领域探讨合作。中华人民共和国和菲律宾共和国联合声明(2023年1月5日,北京)一、应中华人民共和国主席习近平邀请,菲律宾共和国总统费迪南德罗慕尔德
北极星储能网获悉,1月5日,外交部发布“中华人民共和国和菲律宾共和国联合声明”,声明提出,中菲双方将在太阳能、风能、电动汽车、核能发电等领域探讨合作。中华人民共和国和菲律宾共和国联合声明(2023年1月5日,北京)一、应中华人民共和国主席习近平邀请,菲律宾共和国总统费迪南德罗慕尔德兹马科
美国南方公司和能源部(DOE)签署了一项协议,在爱达荷国家实验室(INL)设计、建设和运行熔盐实验快堆(MCRE)。据称这将是世界上首座达到临界状态的熔盐快堆。与传统反应堆相比,熔盐快堆在更高的温度下运行,发电效率更高。
全球性能源短缺和价格高企缺愈演愈烈,欧盟成为了能源危机的焦点。能源危机席卷欧洲,能源立场本就不同的欧盟各国之间的分歧进一步被放大。
加纳核电公司(NPG)总经理斯蒂芬·亚莫亚博士2021年8月26日表示,加纳首座核电厂将于2030年投运。
1970年8月30日,在四川大山深处,我国第一代核动力陆上模式堆实现满功率运行,实现我国首次核能发电。如今,我国已掌握完全自主知识产权的三代核电技术,“华龙一号”成为“国家名片”,首堆示范工程进展顺利。核动力人用沉甸甸的奉献,托起核动力,铸起核电站,挺起共和国和平利用核能的脊梁!驯服狂
2020年4月13日,欧盟委员会(EuropeanCommission)报告显示,2019年四季度核能在欧盟28个成员国发电结构中占比为25%,与2018年同期相比保持稳定。由于英国于2020年1月31日脱欧,因此这是包含英国数据在内的最后一份此类报告。该报告并未给出欧盟四季度核能发电量数据。根据欧盟委员会网站统计数据,201
北极星电力网获悉,华能集团电子商务平台近日发布华能核电公司华能石岛湾核电开发有限公司压水堆扩建一期工程混凝土链扩建工程施工项目【重新招标】中标候选人公示,详情如下:中标候选人第1名:中国核工业二四建设有限公司,投标报价:39093060.00元,质量:满足招标文件要求,工期(工期/交货期/服务
2024年1月18日,为全面推进华能霞浦核电基地压水堆一期工程开发建设,华能霞浦核电有限公司(以下简称“华能霞浦”)与中国核电工程有限公司(以下简称“中核工程”)签署了《华能霞浦核电项目压水堆一期工程FCD前总承包框架协议》。中国华能集团有限公司党组成员、副总经理张涛,中国核工业集团有限公
12月25日,国家能源局印发《中国先进压水堆核电标准体系项目表(2023年版)》。为适应我国核电产业发展需要,切实提升核电行业标准化质量水平,在2013版标准体系表的基础上,制定《中国先进压水堆核电标准体系项目表(2023年版)》。详情如下:国家能源局关于印发《中国先进压水堆核电标准体系项目表(
4月12日,《学习时报》刊发中国广核集团有限公司党委书记、董事长杨长利署名文章《坚定目标勇毅前行为推进中国式现代化贡献中广核力量》。原文如下党的二十大报告深入阐述了开辟马克思主义中国化时代化新境界、中国式现代化的中国特色和本质要求等重大问题,擘画了全面建成社会主义现代化强国的宏伟蓝
11月23日,中核集团在京正式发布中国先进压水堆用户要求文件(CUR)。这是我国首部具有完整自主知识产权的先进压水堆用户要求文件,是继美国电力研究所用户要求文件(URD)、欧洲用户要求文件(EUR)出台之后世界核电发展史上的又一力作,标志着我国在核电标准化建设方面取得新突破,迈进引领世界先进
北极星电力网获悉,中国华能电子商务平台近日发布华能核电公司华能石岛湾核电开发有限公司压水堆扩建一期工程造价咨询服务项目中标候选人公示,整理如下:(招标编号:HNZB2022-09-2-213)中标候选人第1名:北京恒诚信工程咨询有限公司,投标报价:14304000元,质量:满足招标文件要求,工期/交货期/服
北极星电力网获悉,山东省人民政府发布关于设置华能山东石岛湾核电厂压水堆扩建工程规划限制区的批复,鲁政字〔2022〕137号,详情如下:威海市人民政府:你市《关于设置华能山东石岛湾核电厂压水堆扩建工程规划限制区的请示》(威政请字〔2021〕29号)收悉。根据《中华人民共和国核安全法》《山东省辐
【据世界核新闻网站2022年5月5日报道】2022年5月4日,法国总统马克龙和印度总理莫迪在巴黎进行了会晤,就全球安全问题进行了广泛会谈,包括太空合作和应对碳排放的行动。法国总统办公室在会谈后发表的一份声明称,两国重申致力于共同推进可使印度获得可靠、负担得起的低碳能源的杰塔普欧洲压水堆(EPR
2022年4月20日,能源行业核电标准化技术委员会(简称标委会)在京召开换届会议。会议以线下线上相结合的方式召开,本届标委会委员共372名,366名参会。国家能源局党组成员、副局长余兵作为标委会主任委员出席会议并讲话。会议审议了《能源行业核电标准化技术委员会章程》《能源行业核电标准化技术委员
北极星电力网获悉,华能集团电子商务平台近日发布华能霞浦核电项目压水堆一期工程可行性研究报告审查【重新招标】招标公告,详情如下:(招标编号:HNZB2022-01-2-002-01)项目所在地区:福建省1.招标条件本华能霞浦核电项目压水堆一期工程可行性研究报告审查已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,
2021年12月28日,俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)发布声明称,TVEL核燃料公司已在新西伯利亚化学浓缩厂开设一条专用生产线,用于制造TVS-K核燃料。该类型燃料可用于西方国家设计的压水堆(PWR)。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!