中国也有先进堆,你知道吗?

虽然我国核电起步较晚,但是你知道吗,今天我们已经成功实现了高温气冷堆(HTGR)和钠冷快堆(SFR)的发电。

高温气冷堆是一种用较高富集度铀的包覆颗粒作为燃料、石墨作为慢化剂、氦气作为冷却剂的先进堆型。由于包覆颗粒核燃料和石墨耐高温,氦气传热性能好、中子吸收截面小,使得反应堆的出口温度可达到750~950℃。高温气冷堆的热效率可达到50%以上,远高于其它堆型,这也使得反应堆排除的废热少,对环境影响小。而且高温气冷堆采用氦气轮机直接循环,便于用空气冷却塔散失余热,所以高温气冷堆可以建在冷却水源不足的地方。我国自二十世纪70年代开始研制,1987年,10MW高温气冷实验堆(HTR-10)的建设被列入国家“863”计划,1995年经国务院批准开始在清华大学核能与新能源技术研究院建造,于2000年12月建成并达到临界,2003年1月实现满功率并网发电。

钠冷快堆是不使用慢化剂、以液态金属钠作为冷却剂的反应堆。之前介绍的反应堆都是要使用慢化剂将核裂变产生的速度很快的快中子慢化成速度慢的热中子的堆型,称为“热堆”,慢化中子是因为速度慢的中子更容易使铀-235发生裂变。但是快中子虽然使铀-235裂变的概率低一些,却能使天然存在含量更高但不能发生裂变的铀-238发生核反应变成易裂变核素钚-239。快堆中,在不断消耗钚-239的同时,又有铀-238不断转变成新的钚-239,而且新生的钚-239比消耗掉的还多,从而使堆中核燃料变多,实现裂变材料的增殖。因此,快堆也被称为快中子增殖堆。铀-238在天然铀同位素中的比例为99.3%,热堆使用的铀-235仅占0.7%,快堆的应用,可以大幅度提高铀资源的利用率,降低核燃料加工的难度。快堆技术上已日臻完善,但仍存在较为复杂的问题有待解决。中国实验快堆于1992年3月获国务院批准立项,2000年5月开工建设,2010年7月21日实现首次核临界,2011年7月22日完成40%功率并网发电24小时的预定目标,于2012年10月31日通过科技部验收,标志着中国进入世界少数几个拥有快堆国家的行列。(摘自《核电造福你我他》P24)



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