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1958年,美国麻省理工学院的范伯格在国际和平利用原子能会议上提出了“增殖-燃烧反应堆”的概念,主要物理过程为可转换材料(如238U)在反应堆内的“原位”增殖和焚烧,将整个闭式燃料循环在同一个堆内实现,简化核燃料循环,提高一次通过模式的铀资源利用率。
由于该增殖焚烧过程通常有增殖行波和焚烧行波的物理图像,被广泛称为“行波堆”。其具体实现方式又可以进一步分为行波堆和驻波堆两种。如果行波堆能够研制成功并投入使用,它们提供的能量够地球上的每个人按照美国的人均能耗用上1000年。对此,范伯格表示:如果这个方案可行,今后我们只需要“每个行星有一个浓缩厂”,即只需要浓缩铀来点燃行波堆,用现有的乏燃料和天然铀就可以提供全世界所有人使用千年的能源。
可是,在当时的技术条件下,行波堆就像核聚变一样遥不可及,只能是一个纯理论研究。行波堆的燃耗要达到30%以上,燃料包壳辐照要达到500dpa(材料辐照性能)以上,而在当时的实验室条件下,材料辐照性能也达不到一年百个dpa。相对而言,当时的水堆技术,技术可行性更高,更具备工业应用条件,世界核电便以此种技术大规模发展起来。行波堆就这样被遗忘在工业应用的门槛之外。
随着世界核电的发展,一些问题日益凸显:核燃料的来源问题,乏燃料后处理的问题,以及核扩散的风险等。
乏燃料中包含有大量的放射性元素,具有放射性,如果不加以妥善处理,会严重影响环境与接触它们的人的健康。目前国际上对乏燃料的处置办法有两种:一次通过和进行乏燃料后处理。
进行乏燃料后处理,也有两种方式:一种是乏燃料出堆后,通过后处理分离出铀、钚,铀、钚可以另作他用。分离出铀、钚后的乏燃料经过几万年的存放后,放射性毒性可以减低到等效天然铀水平。另一种是,除分离出铀、钚以外,进一步分离出次量锕系核素,这就是先进燃料循环方式。次量锕系核素里有部分核素的放射性半衰期非常长,是乏燃料中除钚之外最主要的长期放射性毒性来源。把所有锕系元素分离出来后,剩余的乏燃料只需要储存几百年就可以降低到等效天然铀的水平。虽然很多国家的后处理技术已经发展得比较成熟,甚至达到了工业规模,但到目前为止,主要仍是针对压水堆乏燃料后处理,没有一条线是能够用于快堆及闭式燃料循环工业应用的,国家级的完整闭式燃料循环体系并没有真正建设起来。同时,能够分离出钚的后处理技术是敏感技术,后处理技术在降低了乏燃料的毒性的同时,也带来了核扩散的隐忧。
以美国为代表的国家对现有的后处理技术并不满意,他们认为,现有的后处理技术要耗费巨大的人力、物力、财力,且需要特别长的周期,在工业应用上并没有很大的前途,还不如等到技术进步得足够快,找到更适合于工业应用的办法后再处置。他们主要采用“一次通过”的方式,即核燃料焚烧后,从堆内卸出,深埋储存,以待日后后处理技术更加先进时再进行处理。
在核电发展的困境中,美国泰拉能源公司将目光投向了看起来遥不可及的行波堆技术,积极开展相关研究。
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北极星电力网获悉,中国核电近日公告称,鉴于中核行波堆投资(天津)有限公司(以下简称“行波堆投资公司”)及中核河北核电有限公司(以下简称“行波堆项目公司”)设立目的已无法实现,公司于2020年8月19日召开第三届董事会第十七次会议,审议通过了《关于解散中核行波堆投资(天津)有限公司的议案
当谈到气候变化时,比尔·盖茨通常会表现出一种乐观情绪,不过最近,这种乐观情绪却逐渐褪色。(来源:微信公众号“中国核网”ID:NuclearNet作者:Viador)作为微软联合创始人,比尔·盖茨一直是坚定的核能拥护者。他曾公开表示,核能是应对气候变化的理想能源,因为它是仅有的没有碳排放且能24小时稳
据国外媒体报道,在应对全球气候变化问题上,微软联合创始人比尔·盖茨有一个关键的答案:恢复核能发电。最近,盖茨正在国会山游说美国国会,说服国会在未来十年里投入数十亿美元,用于试验核反应堆新技术的试点项目。2006年,盖茨创办了核电研发企业TerraPower公司。据国会工作人员透露,盖茨告诉国会
这一周的时间,核电行业有哪些动态要闻呢?小编精心整理了核电相关要闻,详情如下:“核工业230所选址长沙”惹众怒涉核项目再引争议近日,“岳麓科技产业园两家拟入驻企业将会对岳麓区学士、含浦片区及周边居民造成影响”的相关帖文迅速在微信公众号散播,到底怎么回事?详情点击核能供热面面观:三大
这两天,闹得沸沸扬扬的,莫过于行波堆黄了的事。(来源:微信公众号“核电周刊”ID:nuclearweekly)这条消息来自《华尔街日报》,在接受该报采访时,负责行波堆的公司管理人士表示,在美国限制的背景下,其合作项目遇到了障碍,不得不放弃公司与中国核工业集团有限公司的既定协议,正在为其技术的早
记者日前从中核集团与美国泰拉能源公司(TerraPower)合资成立的环球创新核能技术有限公司(以下简称环球核能公司)了解到,该公司将在本世纪20年代中期完成行波堆30万千瓦示范堆(TWR-300)设计与建设,并开发金属燃料本地化生产线,实施商业化市场推广,示范堆将选址于中国河北省。而且,到2030年左
第十五届中国国际核工业展览会28日开幕。记者从参展的中核集团获悉,按照行波堆技术开发路线,2020年代中期将完成行波堆30万千瓦示范堆的设计与建设,开发金属燃料本地化生产线,实施商业化市场推广;2030年左右,完成60万千瓦行波堆开发与建设,实施商业化市场推广;2030年代中期,完成120万千瓦行波
比尔盖茨当选中国工程院院士,与他在行波堆技术方面与中国结成亲密盟友分不开。清洁能源之于资本是一门生意,之于地球却是一份千秋事业。比尔盖茨将其后半生加注在这份极大的不确定性上,让人肃然起敬。比尔盖茨的能源梦文本刊特约撰稿人蔡智群首富、微软、慈善,这是人们提到比尔盖茨时脑海里普遍冒出
11月3日上午,国家发展改革委副主任、国家能源局局长努尔dot;白克力在北京会见美国泰拉能源公司董事长比尔.盖茨一行,双方就行波堆领域的合作交换了意见。
本周核电行业又发生了许多大事,北极星电力网小编精心整理了本周和国庆期间(2017.10.1-10.13)要闻,以供大家参阅。中国核企首次跻身世界前五不是所有的央企都叫“中广核”!这几年,中广核常常“上头条”。从中广核电力在港上市成为全球核电第一股,中广核签约英国核电项目、罗马尼亚核电项目,再到
9月30日中美行波堆合作成果汇报推进会在北京召开,国家能源局副局长刘宝华出席会议并讲话。刘宝华强调核能以其高能量密度、高可靠性的优势,在保障能源供给和实现能源清洁化中占有十分重要的地位。开发更先进、更安全、更经济的核能技术,是能源科技和能源装备研发制造领域的重要任务。面向未来,核能
核电站卸出乏燃料的安全管理直接影响核电的可持续发展。目前国际上对乏燃料的管理方式有三种,第一种是以法国和日本为代表的闭式燃料循环,通过后处理回收乏燃料中有价值的铀钚等可裂变核素进行循环利用,第二种是以瑞典和芬兰为代表的“一次通过”,将乏燃料视为放射性废物直接深地质处置,第三种是暂
一直以来,中法两国在核电领域保持着良好的合作交流,自今年夏天李克强总理访问法国以来,双方沟通更加紧密。作为核电发展较为成熟的国家,法国是如何从安全性、经济性等方面解决乏燃料后处理的问题呢?在此,让我们来看一看法国的闭式循环系统最新法案下的法国能源作为欧盟的一员,法国坚守欧盟对能源
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