会建增殖堆的国家就永远解决了能源问题

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/24 05:24:19


在第十届中国核能国际大会上,中国原子能科学研究院快堆首席专家徐銤做了名为“我国快堆技术和核能可持续发展”的演讲。演讲的结尾,徐銤引用了世界著名核物理学家Enrico Fermi的名言 “会建增殖堆的国家就永远解决了能源问题”。这里讲到的增殖堆即是快堆。

会后徐銤接受了北极星电力网的专访。

北极星电力网:为什么叫“快”堆?

徐銤:快堆的中子速度是热中子堆的一千倍,平均能量是热中子堆的100万倍。所以,快中子打在可裂变的核上,能产生更多的二次中子。再加上快中子速度快,中子不容易被结构材料、冷却剂吸收,损失少,剩余的中子数多。消耗100个中子让100个裂变燃料的原子核裂变,能产生130个中子,用于生产裂变燃料130个原子核,这样就使裂变燃料得到增殖。如果采用更快的中子,还不只这个数。

北极星电力网:为何我们要发展快堆?它的优势是什么?

徐銤:快堆与其他热中子堆技术相比主要有两个优势。第一,快堆可以保障核燃料可持续供应,弥补铀资源不足的问题。快堆中的核燃料可以增殖,消耗一公斤核燃料的同时能生产1.3公斤,甚至更多的核燃料。此外,有别于压水堆使用在天然铀里只占0.7%的铀-235作为核燃料,快堆能使用天然铀中占99.2%以上的铀-238转换成钚作为核燃料。这保证了核能可以大规模、持续发展,为解决能源问题提供了一个方案。

第二、快堆使长寿命高放射性废物量最小化,从而保障环境安全性。快堆能把长寿命高放废物嬗变为一般的裂变产物,永远地解决了高放废物问题。此外,钠冷快堆采用钠作为冷却剂。钠的导热能力是水的130倍,把堆芯放在钠里面,热量很快就被带走,能很大程度地防止堆芯熔化。

北极星电力网:我国实验快堆的进展情况如何?

徐銤:中国实验快堆(CEFR)是我国快堆工程发展的第一步,它要为我国快堆发展积累设计、建造、运行和维修等各方面经验,建成后将作为快中子辐照装置考验未来商用快堆的燃料和材料。


实验快堆的每个功率台阶都要做很多实验。2011年7月21号并网了24小时,达到了工程目标。2014年3月主要验收完成之后又将功率提到了40%,持续运行110小时,生产了8万多度电。计划实验快堆将于今年8月实现满功率运行。
北极星电力网:下一步快堆的规划是怎么样的?

徐銤:实验快堆之后,要做的是示范快堆。之后几年的目标是2017年到2023年建成600MWe中国示范快堆,设想2023年到2028年再推广建成5座快堆。


http://news.bjx.com.cn/html/20140613/518288-2.shtml

在第十届中国核能国际大会上,中国原子能科学研究院快堆首席专家徐銤做了名为“我国快堆技术和核能可持续发展”的演讲。演讲的结尾,徐銤引用了世界著名核物理学家Enrico Fermi的名言 “会建增殖堆的国家就永远解决了能源问题”。这里讲到的增殖堆即是快堆。

会后徐銤接受了北极星电力网的专访。

北极星电力网:为什么叫“快”堆?

徐銤:快堆的中子速度是热中子堆的一千倍,平均能量是热中子堆的100万倍。所以,快中子打在可裂变的核上,能产生更多的二次中子。再加上快中子速度快,中子不容易被结构材料、冷却剂吸收,损失少,剩余的中子数多。消耗100个中子让100个裂变燃料的原子核裂变,能产生130个中子,用于生产裂变燃料130个原子核,这样就使裂变燃料得到增殖。如果采用更快的中子,还不只这个数。

北极星电力网:为何我们要发展快堆?它的优势是什么?

徐銤:快堆与其他热中子堆技术相比主要有两个优势。第一,快堆可以保障核燃料可持续供应,弥补铀资源不足的问题。快堆中的核燃料可以增殖,消耗一公斤核燃料的同时能生产1.3公斤,甚至更多的核燃料。此外,有别于压水堆使用在天然铀里只占0.7%的铀-235作为核燃料,快堆能使用天然铀中占99.2%以上的铀-238转换成钚作为核燃料。这保证了核能可以大规模、持续发展,为解决能源问题提供了一个方案。

第二、快堆使长寿命高放射性废物量最小化,从而保障环境安全性。快堆能把长寿命高放废物嬗变为一般的裂变产物,永远地解决了高放废物问题。此外,钠冷快堆采用钠作为冷却剂。钠的导热能力是水的130倍,把堆芯放在钠里面,热量很快就被带走,能很大程度地防止堆芯熔化。

北极星电力网:我国实验快堆的进展情况如何?

徐銤:中国实验快堆(CEFR)是我国快堆工程发展的第一步,它要为我国快堆发展积累设计、建造、运行和维修等各方面经验,建成后将作为快中子辐照装置考验未来商用快堆的燃料和材料。


实验快堆的每个功率台阶都要做很多实验。2011年7月21号并网了24小时,达到了工程目标。2014年3月主要验收完成之后又将功率提到了40%,持续运行110小时,生产了8万多度电。计划实验快堆将于今年8月实现满功率运行。
北极星电力网:下一步快堆的规划是怎么样的?

徐銤:实验快堆之后,要做的是示范快堆。之后几年的目标是2017年到2023年建成600MWe中国示范快堆,设想2023年到2028年再推广建成5座快堆。


http://news.bjx.com.cn/html/20140613/518288-2.shtml
中国的快堆技术大都来自于俄罗斯,包括核燃料组件都要从俄罗斯购买,所以毛子随意开价。一个燃料组件要800万人民币,一炉燃料要64根燃料组件,总共就要5个亿。不过徐銤院士还是挺务实和诚实的人,这几年有好几任副总理去过原子能科学院参观,其中就包括现在的王常委和张委员长,徐院士都向首长说,我们是引进了俄罗斯的技术。
中国的快堆技术大都来自于俄罗斯,包括核燃料组件都要从俄罗斯购买,所以毛子随意开价。一个燃料组件要800 ...
技术来自于哪里并不重要,重要的是技术是否能够解决问题。
幽冥狐 发表于 2014-7-8 15:06
技术来自于哪里并不重要,重要的是技术是否能够解决问题。
我参观过原子能院,我可以告诉你快堆核心技术不掌握真是不行。如果自己无法生产快堆燃料组件和其他关键设备,那就得被老外各种宰。我个人认为国内没必要搞快堆,快堆本来就很难搞(法国超凤凰堆都关闭了)而且有核扩散风险,再说了原子能院搞来搞去还是人家几十年前的水平,最后还得买。
我参观过原子能院,我可以告诉你快堆核心技术不掌握真是不行。如果自己无法生产快堆燃料组件和其他关键设 ...
把参观过原子能院的证据拿出来,否则我说你吹牛
楼上某层主注意下,收到猎头公司广告时留点心。
幽冥狐 发表于 2014-7-8 20:44
把参观过原子能院的证据拿出来,否则我说你吹牛
要说证据的话,我只有邮件,没有照片,那里有武警哥哥巡逻,严禁拍照的。非常奇怪,里面的武警居然都带长棍子。而在其他军工单位,能看到武警携带冲锋枪。
我参观过原子能院,我可以告诉你快堆核心技术不掌握真是不行。如果自己无法生产快堆燃料组件和其他关键设 ...
换身马甲你就成内部人士了?当内部人士是有代价的。小心网特,间谍已经瞄上你了。用不了多久猎头就会拉体制内人士进入间谍网络的
要说证据的话,我只有邮件,没有照片,那里有武警哥哥巡逻,严禁拍照的。非常奇怪,里面的武警居然都带长 ...
应该是怕万一开枪流弹打到设备上后果严重!
幽冥狐 发表于 2014-7-9 14:00
换身马甲你就成内部人士了?当内部人士是有代价的。小心网特,间谍已经瞄上你了。用不了多久猎头就会拉体 ...
还网特?国内绝大部分核电技术是引进的,还用网特做什么?
幽冥狐 发表于 2014-7-8 20:44
把参观过原子能院的证据拿出来,否则我说你吹牛
注册时间2014-7-7
李楠01 发表于 2014-7-8 22:00
楼上某层主注意下,收到猎头公司广告时留点心。
没关系,我已经脱离核电行业了,我那一届学核电的学生大多改行了。
空气动力学 发表于 2014-7-10 23:38
没关系,我已经脱离核电行业了,我那一届学核电的学生大多改行了。
请教下,以前一直说兔子自己没法生产燃料棒,现在这个问题解决了么?
wyczmj 发表于 2014-7-11 07:48
请教下,以前一直说兔子自己没法生产燃料棒,现在这个问题解决了么?
快堆核燃料棒对抗辐照的要求更高,中国目前还掌握不了这个技术,所以只能从俄罗斯买,一炉核燃料要5亿人民币。而压水堆核燃料的要求低一些,所以中国可以自己生产。
不过原子能院在快堆上付出的努力还是挺多的,前后搞了二十多年了,早期邹家华副总理去视察过,后来王副总理、张副总理也去视察过,经历了很多年了。
投资不足,步伐太慢是最大的问题。当然,现在核燃料价格不贵,燃料增殖的需求不强烈。
快堆核燃料棒对抗辐照的要求更高,中国目前还掌握不了这个技术,所以只能从俄罗斯买,一炉核燃料要5亿人 ...
就把公开资料一抄的,没劲
天降祥瑞 发表于 2014-7-11 15:54
投资不足,步伐太慢是最大的问题。当然,现在核燃料价格不贵,燃料增殖的需求不强烈。
投资已经不少了,但是快堆的问题实在太难解决。法国是搞快堆搞得最好的国家,搞了一个1240MW的超凤凰堆,结果老是出现失钠事故,最后被迫关闭。
幽燕狐 发表于 2014-7-11 16:57
就把公开资料一抄的,没劲
我没抄公开资料,是参观时了解到的。由于只是参观,我对快堆的了解还不太多,而且快堆的教材很稀少,了解的渠道更少了。
相对而言,我对高温气冷堆了解多一些。
空气动力学 发表于 2014-7-11 13:10
快堆核燃料棒对抗辐照的要求更高,中国目前还掌握不了这个技术,所以只能从俄罗斯买,一炉核燃料要5亿人 ...
受教了,核兔加油。虽然我并不喜欢核电。
空气动力学 发表于 2014-7-8 18:23
我参观过原子能院,我可以告诉你快堆核心技术不掌握真是不行。如果自己无法生产快堆燃料组件和其他关键设 ...
我个人认为不搞快堆是短视的。
听过讲座,参观过快堆,不提供证据,爱信不信。
据说啊,只是据说,快堆使用的是MOX燃料,而实验快堆建起来后,国内的燃料研究没跟上,计划是先买的俄罗斯的燃料用着,等国产的出来的再替换,但是国内的研究计划架子还没搭齐呢,钱就没多少了,说到底,是上级对核燃料的研究周期费用预计不足,而头一批好像是1个亿买的,而再要买第二批时,老毛子发现你中国竟然还没搞定,坐地起价,涨到5亿……有时候投入的少,损失的不只是时间。
红衣主教 发表于 2014-7-12 12:15
听过讲座,参观过快堆,不提供证据,爱信不信。
据说啊,只是据说,快堆使用的是MOX燃料,而实验快堆建起 ...
一个20MW电功率的实验堆花5个亿买核燃料实在是太惊人了,如果将来要搞1000MW电功率的商用堆,得花多少钱啊?老毛子就是欺负咱们不会生产快堆核燃料,狮子大开口呗。
空气动力学 发表于 2014-7-12 13:16
一个20MW电功率的实验堆花5个亿买核燃料实在是太惊人了,如果将来要搞1000MW电功率的商用堆,得花多少钱 ...
现在世界上就没有成熟的快堆,一个实验堆就花这么多钱,其实都是为了摸清快中子增殖堆的运行特性,验证各项设计,以及各部位材料成熟度,为后续的改进以及示范堆以至商用堆的设计生产打好基础,基础试验从来都是省不得的,更是需要大把的时间和精力人员的投入,这个经验教训,在高精尖的各个行业都是铁律,对工艺要求和安全要求都极其高的核事业更是如此。至于燃料问题,亏吃定了,但是你不能因为堵这个气,就不买了,进度耽搁不起,另外,这东西贵了,上面领导才知道心疼了,据说,在MOX燃料研发上又投入了xxx的资金,等我们把整个燃料循环体系建立起来,呵呵……
红衣主教 发表于 2014-7-12 16:30
现在世界上就没有成熟的快堆,一个实验堆就花这么多钱,其实都是为了摸清快中子增殖堆的运行特性,验证各 ...
就算解决了MOX燃料的生产工艺,更多的问题还在后头呢。比如快堆管道的辐照问题和钠对材料的腐蚀问题也是很令人头疼,法国人搞超凤凰堆搞了那么多年,功率因子才6%,因为中间事故太多了。
空气动力学 发表于 2014-7-12 20:20
就算解决了MOX燃料的生产工艺,更多的问题还在后头呢。比如快堆管道的辐照问题和钠对材料的腐蚀问题也是 ...
问题当然会很多,但不能因为有困难,或者外国人没干好,我们就也跟着放弃,我们国家发展到了这个阶段,需要的东西是买不来的,建设创新型国家的口号并不是单纯的政治口号,这确实是我们现阶段所需要的。法国人的凤凰堆,那是大型的商用电站,基础问题没解决,就来这么大功率的,再加上出现了前所未见的各种问题,再加上欧洲反核风潮,技术上还有风险的大型快堆电站,被停堆也就不奇怪了,不过这都是我们所能吸取的别人的经验,我们做起来就更要小心,严谨,一步一步来,再过20年,30年我们也要把它搞成,因为这个涉及我们的能源安全
山东荣成不是要上了么?
国产小毛贼 发表于 2014-7-13 18:33
山东荣成不是要上了么?
如果可控核聚变暂时搞不定,这个就是人类工业文明延续的希望了。
阴暗面 发表于 2014-9-7 14:41
如果可控核聚变暂时搞不定,这个就是人类工业文明延续的希望了。
这是啥?求大神解读。
杀只大蠢驴 发表于 2014-9-15 08:56
这是啥?求大神解读。
文章的主题是什么?是增殖堆,包括快堆、熔盐堆等。由于裂变燃料来源的相对广泛性,增殖堆可以长期支撑工业文明的发展。
国产小毛贼 发表于 2014-7-13 18:33
山东荣成不是要上了么?
你说的那是高温气冷堆吧
这一场能源大战,决定为谁来主导人类未来100年
持续运行110小时,生产了8万多度电,少了点。
376 发表于 2014-9-15 18:21
持续运行110小时,生产了8万多度电,少了点。
慢慢来吧,俄罗斯的快堆不是有运行30年的成功先例吗
快堆不太懂,看上去有点像中子堆?我觉得污染问题似乎更难解决吧,是吗?记得中子弹是杀人的。
。快堆中的核燃料可以增殖,消耗一公斤核燃料的同时能生产1.3公斤,甚至更多的核燃料。    这个不能理解,怎么会这样?
阴暗面 发表于 2014-9-15 18:23
慢慢来吧,俄罗斯的快堆不是有运行30年的成功先例吗
目前的快堆,安全与增殖不可兼得。
日本那个快堆怎么样?
空气动力学 发表于 2014-7-12 20:20
就算解决了MOX燃料的生产工艺,更多的问题还在后头呢。比如快堆管道的辐照问题和钠对材料的腐蚀问题也是 ...
快堆的冷却剂似乎都是 用液态金属(或合金),但是熔点低的金属(如钠、钾等)都很活泼,尤其是 会与水发生剧烈反应,还有容易腐蚀管道等缺点,带来很大的问题。那么可否用汞(水银)来做冷却剂呢?它在 常温下 就是液态,也水也不会剧烈反应。当然汞蒸气有剧毒是个问题,但防毒总比防爆容易吧?
spacedog 发表于 2014-9-26 15:14
快堆的冷却剂似乎都是 用液态金属(或合金),但是熔点低的金属(如钠、钾等)都很活泼,尤其是 会与水发 ...
选择冷却剂需要考虑的因素很多,比如抗辐照、化学腐蚀性、熔点沸点、导热性、比热容、中子反应截面等等。如果你没看过相应书籍,是无法知道材料选取以及材料工作环境是有多复杂的。比如反应堆里的化学腐蚀可以分为10种以上。
为啥水银不行?至少水银的沸点太低,光这一点就决定了水银不可能成为快堆冷却剂。
spacedog 发表于 2014-9-26 15:14
快堆的冷却剂似乎都是 用液态金属(或合金),但是熔点低的金属(如钠、钾等)都很活泼,尤其是 会与水发 ...
汞的腐蚀性也不弱。液态金属与固态的金属间往往存在溶解效应,这是腐蚀的根源。

至于说防爆,蒸汽压越低的东西才越容易防爆。汞么,正好不满足这个条件。