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【解读】核燃料循环 :探秘核燃料的“生死轮回”

2016-09-21 10:22来源:中国核网作者:贺郢瓒关键词:核电核燃料核电厂收藏点赞

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闭式循环更胜一筹

实际上,“核废料”是一种形象的说法,属于放射性废物的范畴,根据国际原子能机构(IAEA)的分类,按放射性水平由低到高可分为六个等级,其中最高等级的放射性水平在10^4-10^6 TBq/m3之间。从核电站反应堆堆芯中卸下来的乏燃料,如果不进行后处理,就处于这一水平。仅150公斤的这种高放废料,需要整条长江100余年的水流量稀释,才能达到排放标准。

而高放的乏燃料中还有很多有用元素如铀、钚等,与其当作废料“丢弃”(开式循环)不如进行回收再次加工成燃料(闭式循环),继续为人类造福。这样不仅大大提高了核燃料的利用率,而且可以将高放核废料的体积减小约6-7倍。

以一座百万千瓦的反应堆估算,每年需装载30吨左右的核燃料,而卸出的乏燃料中包括可循环利用的235U和238U约23.75吨、钚(Pu)约200kg,铀和钚的数量相当可观,可回收的价值极高,要知道1千克铀235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。

以2014年全世界一年产生约1万吨乏燃料为标准计算,开式循环需要全世界每7年就要建造一座规模相当于美国尤卡山库(设计库容7万吨)的地质处置库。而采取闭式燃料循环对乏燃料进行处理之后,会大大减少对高放废物处置库的需求。

由此可见,在核能的可持续发展方面,闭式燃料循环更胜一筹,有利于破解当前核电可持续发展面临的两大关键问题,即核废料的处理问题和核燃料的供给问题。

主要核电国家采用哪种方式呢?

开式循环最初由美国人提出来,这种方法操作简单又能防核扩散。目前采取这种策略的国家主要有美国、加拿大、芬兰等。但大多核电大国不赞成这种“简单粗暴”的方式,因为乏燃料里的“宝贝”太珍贵了,如果直接丢弃实在可惜。

原标题:解读|核燃料循环 :探秘核燃料的“生死轮回”
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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