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《行动计划》在核能资源勘探开发利用、先进核燃料元件、反应堆技术方面确定了发展目标。在核能资源勘探开发利用方面,开展深部及非常规铀资源勘探开发利用技术研究,实现深度1000米以内的可地浸砂岩开发利用,开展黑色岩系、盐湖、海水等低品位铀资源综合回收技术研究。
在先进核燃料元件方面,实现自主先进核燃料元件的示范应用,推进事故容错燃料元件、环形燃料元件的辐照考验和商业运行,具备国际领先核燃料研发设计能力。
在反应堆技术方面,在第三代压水堆技术全面处于国际领先水平基础上,推进快堆及先进模块化小型堆示范工程建设,实现超高温气冷堆、熔盐堆等新一代先进堆型关键技术设备材料研发的重大突破。开展聚变堆芯燃烧等离子体的实验、控制技术和聚变示范堆DEMO的设计研究。
目前我国基本掌握了AP1000核岛设计技术和关键设备材料制造技术,截至目前,中国企业已经将AP1000核岛设备部分除主泵和爆破阀之外的设备全部攻克,下一步将实现主泵与爆破阀的国产化。加上拥有完全自主知识产权的“华龙一号”,三代压水堆技术基本达到国际领先水平。前不久中核集团多用途模块化小型堆ACP100通过国际安全审查,成为世界首个通过国际原子能机构安全审查的小堆技术,高温气冷堆、熔盐堆等先进核电技术正在稳步推进中。
在反应堆技术方面《行动计划》还提到在核能领域,要重点发展三代、四代核电,先进核燃料及循环利用,小型堆等技术,探索研发可控核聚变技术。
根据我国核能发展“三步走”战略,最终目标是实现聚变堆。目前在国际热核聚变实验堆计划中,中国占据重要地位。我国参与的ITER计划的目的就是建造一个聚变实验堆,该装置不仅反映了国际聚变能研究的最新成果,而且聚合了当今世界相关领域的顶尖技术。参与计划对我国而言,是我国核聚变发展前所未有的机遇,更有利于实现我国的能源战略。
向前看 推进后处理设施建设建成一批存储基地
在我国核电高速发展的背景下,乏燃料后处理技术显得有些滞后,按照至2020年我国在运核电机组5800万千瓦的规划,我国核电运行平均每年将产生乏燃料1000吨,乏燃料后处理建设已经迫在眉睫。但无论是自主技术还是投资,乏燃料后处理的规模提升难度均超过普通核电站。
乏燃料后处理重点在大型商用水法后处理厂建设,《行动计划》中提出,推进大型商用水法后处理厂建设,加强先进燃料循环的干法后处理研发与攻关。后处理厂的设计与建设是一项技术难度很大的复杂的系统工程,从设计、建造到调试、运行的时间跨度超过10年。加快推进后处理厂建设可谓耽误之急。所以对干法处理的研发就显得异常重要。
除了乏燃料处理外,高放废物地质处置也是急需解决的问题。目前我国已建成的若干存储基地都已临近饱和,未来要开展高放废物处置地下实验室建设、地质处置及安全技术研究,完善高放废物地质处置理论和技术体系。
此外,在未来十五年里,我国在乏燃料后处理与高放废物安全处理处置技术创方面会新围绕高放废液、高放石墨、α废物处理,以及冷坩埚玻璃固化高放废物处理等方面加强研发攻关,争取实现放射性废物处理水平进入先进国家行列。研究长寿命次锕系核素总量控制等放射性废物嬗变技术,掌握次临界系统设计和关键设备制造技术,建成外源次临界系统工程性实验装置。
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