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【前沿·先进堆】2030年有望实现三类先进反应堆系统

北极星电力网新闻中心  来源:核能研究展望NPRV    2018/3/13 9:41:56  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 先进反应堆 核电技术 冷却堆

北极星核电网讯:【导言】据美国能源部的报道,新一代反应堆(GIF IV)有望在2030年登场。这些反应堆技术可能是核工业未来的游戏改变者。新一代核能创新系统比以前几代反应堆更清洁、更安全、更高效。

新一代反应堆(GIF IV)有望在2030年登场。
 
通过包括美国在内的14个国家的国际合作开发,第四代反应堆正蓬勃发展起来。美国能源部及其下属的国家实验室正在对一系列新型先进反应堆技术的研发工作提供支持,这些反应堆技术可能是核工业未来的游戏改变者。新一代核能创新系统比以前几代反应堆更清洁、更安全、更高效。
 
目前美国核工业通力合作,共同开发这三个先进反应堆设计,希望这些设计能以价格优势来满足我们未来的能源需求:

钠冷快堆(SFR)



钠冷快堆设计主要用于高放废物管理,尤其是钚和其他锕系元素的管理。(爱达荷国家实验室)

钠冷快堆(SFR)使用液态金属(钠)作为冷却剂(取代水),在美国通常用于商业发电。钠作为冷却剂可使得反应堆可以在更高的温度和更低的压力下运行,相对于现有的反应堆系统效率和安全性更高。
 
钠冷快堆采用快中子谱,即不需要对引发裂变反应的中子慢化(和现在反应堆中那样),这使得钠冷快堆可以使用核裂变材料以及当前发电的核电站产生的乏燃料发电。

超高温反应堆(VHTR)



VHTR是一种可提供广泛的工程热应用,而且电力生产更高效的反应堆。(爱达荷国家实验室)

高温反应堆使用流动气体作为冷却剂,其设计目的为可在高温下运行从而可以更为高效地发电。高温气体可以用于目前依赖化石能源的能源密集型工业过程,如制氢、海水淡化、区域供热、炼油以及制氨等行业。高温堆具有令人印象深刻的安全性,而且相对而言,更容易建造和维护。

熔盐堆(MSR)



熔盐堆是闭式燃料循环形式,可更为高效的燃烧钚和次锕系元素。(爱达荷国家实验室)

熔盐堆(MSR)使用熔融氟盐或者氯盐为冷却剂,冷却剂可以和其他的反应堆那样流过固态燃料,也可以直接将裂变物质溶解在一循环冷却剂中,裂变反应直接加热冷却剂。
 
熔盐堆设计使用的核燃料更少,而且产生的短寿命放射性废物要比其他类型的反应堆更少,这种反应堆可能会显著地改变核能发电的安全性和经济性,通过在线燃料后处理——去除废物并添加新鲜的核燃料——而不是长时间的停堆换料。
 
熔盐堆可以更高效的燃烧钚和次锕系元素,这使得熔盐堆可以燃烧其他反应堆产生的废物,而且熔盐堆系统还可以发电或者用于工业制氢。
 

原标题:【前沿·先进堆】2030年有望实现三类先进反应堆系统

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