中国实验快堆首次满功率并稳定运行72小时

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/28 18:42:20


新华网北京12月18日电(记者余晓洁、刘陆)国家“863”计划重大项目、我国首座钠冷快中子反应堆——中国实验快堆12月15日17时首次达到100%功率,18日17时实现满功率稳定运行72小时。主要工艺参数和安全性能指标达到设计要求,标志着我国全面掌握了快堆的设计、建造、调试、运行的核心技术。

    国防科工局局长、国家原子能机构主任许达哲指出,满功率运行72小时的实现为后续快堆技术的发展、产业化应用以及基于快堆及核燃料循环技术的发展打下坚实的基础。他提出,要做好后续性能验证试验,尽快实现快堆工业化、产业化。

    “核科技研发基地要充分利用实验快堆装置,尽快取得技术突破,并把研究成果变成现实生产力,为我国‘热堆—快堆—聚变堆’三步走核能战略的实施和建成先进核燃料循环体系作出更大贡献。”许达哲说。

    中国实验快堆是中国快堆发展的第一步,核热功率65兆瓦,实验发电功率20兆瓦,是目前世界上为数不多的具备发电功能的实验快堆。2012年通过了科技部和国防科工局联合组织的验收。

    截至目前,中国实验快堆已经累计并网运行438小时,发电量超过300万度,上网电量超过180万度,并已同期开展材料和燃料辐照考验试验。后续,将开展满功率下的紧急停堆试验、堆内自然循环试验及堆本体氩气泄漏率试验等3项总体性试验及其他伴随性试验。预计在2015年上半年完成第一阶段全部试验内容。

    据专家介绍,快堆主要有三大优势:一是增殖核燃料,可将铀资源利用率从压水堆的不到1%提高到60%以上。二是焚烧长寿命放射性核素,变废为宝,减低放射性危害。快堆与压水堆匹配发展形成的闭式燃料循环系统,可以有效实现核能的可持续发展。三是安全性高。基于此,快堆是国际公认的第四代先进核能系统中的优选堆型。

http://news.xinhuanet.com/ttgg/2014-12/18/c_1113697080.htm

新华网北京12月18日电(记者余晓洁、刘陆)国家“863”计划重大项目、我国首座钠冷快中子反应堆——中国实验快堆12月15日17时首次达到100%功率,18日17时实现满功率稳定运行72小时。主要工艺参数和安全性能指标达到设计要求,标志着我国全面掌握了快堆的设计、建造、调试、运行的核心技术。

    国防科工局局长、国家原子能机构主任许达哲指出,满功率运行72小时的实现为后续快堆技术的发展、产业化应用以及基于快堆及核燃料循环技术的发展打下坚实的基础。他提出,要做好后续性能验证试验,尽快实现快堆工业化、产业化。

    “核科技研发基地要充分利用实验快堆装置,尽快取得技术突破,并把研究成果变成现实生产力,为我国‘热堆—快堆—聚变堆’三步走核能战略的实施和建成先进核燃料循环体系作出更大贡献。”许达哲说。

    中国实验快堆是中国快堆发展的第一步,核热功率65兆瓦,实验发电功率20兆瓦,是目前世界上为数不多的具备发电功能的实验快堆。2012年通过了科技部和国防科工局联合组织的验收。

    截至目前,中国实验快堆已经累计并网运行438小时,发电量超过300万度,上网电量超过180万度,并已同期开展材料和燃料辐照考验试验。后续,将开展满功率下的紧急停堆试验、堆内自然循环试验及堆本体氩气泄漏率试验等3项总体性试验及其他伴随性试验。预计在2015年上半年完成第一阶段全部试验内容。

    据专家介绍,快堆主要有三大优势:一是增殖核燃料,可将铀资源利用率从压水堆的不到1%提高到60%以上。二是焚烧长寿命放射性核素,变废为宝,减低放射性危害。快堆与压水堆匹配发展形成的闭式燃料循环系统,可以有效实现核能的可持续发展。三是安全性高。基于此,快堆是国际公认的第四代先进核能系统中的优选堆型。

http://news.xinhuanet.com/ttgg/2014-12/18/c_1113697080.htm
估计1座液体金属增殖堆的成本要低于聚变堆估算的成本,而且比可再生的资源的成本要低。这样可以推算增殖堆项目与聚变堆一样值得投资
铅的更安全,俄国已经有了。
好像还有一种金属“锡”,熔点更低,沸点更高,可不可以作介质?????
J5J6J7J8 发表于 2014-12-19 11:26
铅的更安全,俄国已经有了。
好像还有一种金属“锡”,熔点更低,沸点更高,可不可以作介质?????
铅铋液体据说对管道的腐蚀性更强烈,用纳米金属液体是不是更好?比如纳米铝液体?
是不是所谓的凤凰堆啊?!
铅铋液体据说对管道的腐蚀性更强烈,用纳米金属液体是不是更好?比如纳米铝液体?
我也不知道太多,期待大神解答,只是有一点快中子会被水慢化,你的铝液体会不会有水得特性??
J5J6J7J8 发表于 2014-12-19 14:30
我也不知道太多,期待大神解答,只是有一点快中子会被水慢化,你的铝液体会不会有水得特性??
水能慢化是因为氢原子轻,中子撞上去动量传给它自己就慢下来了。并不是因为是液态才慢化。。
水能慢化是因为氢原子轻,中子撞上去动量传给它自己就慢下来了。并不是因为是液态才慢化。。
我也没搞清他的钠米液体,以为是要掺入水的。
J5J6J7J8 发表于 2014-12-19 11:26
铅的更安全,俄国已经有了。
好像还有一种金属“锡”,熔点更低,沸点更高,可不可以作介质?????
三道“防线”独立

  在最后一道关卡放射性包容层面,多年来,纵深防御理念已经深入人心。燃料包壳、一次压力边界及安全壳三道边界提供保护。但在张东辉看来,压水堆和沸水堆等高压系统在各道包容之间的独立性并不完善,一起事故往往会使得几道包容边界失效,造成连锁反应。

  “热中子反应堆堆芯丧失冷却剂之后温度升高,超过1204°就会出现很强烈的锆水反应,包壳就会反应掉,第一道保护很容易失效。而锆水反应产生的大量氢气,又对第二道包容边界——压力容器造成很大的破坏。想要保持它的完整性就必须人为将氢气排出,然而氢气又是易爆气体,遇到高温或大火就会出现爆炸,此次福岛事故就是在这一层面出现氢气爆炸”。张东辉这样向记者解释。

  而在快堆上,各道包容边界间的独立性相对而言就要好得多。首先,钠冷快堆的冷却剂是钠,跟包壳在任何情况下都不会发生反应;第二点,钠本身沸点很高,不存在闪蒸造成高压的情况,而快堆本身工作压力也仅有0.5个大气压,堆内很难突增高压使得压力边界被破坏。可以说,在各种事故下,快堆的各道包容边界都具有较好的独立性,不存在一个单一故障连续突破“防线”的问题。

  钠-钠-水三回路设计

  当然,快堆的安全性也不能说是万无一失。“钠作为一种活泼金属,跟空气接触容易氧化,燃烧,跟水接触会反应生成氢气,这是目前钠冷快堆在安全方面需要着重解决的问题”,张东辉认真地告诉记者,快堆很容易实现核安全,但是从工业安全角度接下来的任务要重于现有压水堆。

  为解决这一问题,张东辉特别向记者介绍了钠冷快堆所采用的钠-钠-水三个回路的系统设计方式。“前端钠在反应堆里,后端水在发电环节,从热工角度看两个回路就足够了。但为了在发生事故时避免水直接进入反应堆中,实验快堆设置了二回路,将反应堆内的钠和三回路的水严格隔开,保证反应堆的安全”。他告诉记者,这样的设计,最大程度上保证了钠冷快堆的安全。从世界范围看,已建成的20多座快堆所积累的300多堆年的运行经验中,虽发生过多次钠泄露,但均属小型工业事故,没有任何一次出现核事故的苗头。

  “国际上对于四代核电的安全性要求为:即便在堆芯烧毁的严重事故下,也不需要厂外应急。事实上,快堆可以在合理的代价范围之内解决安全问题”。张东辉略显自豪地表示。
http://finance.sina.com.cn/leade ... /144310827362.shtml
三道“防线”独立

  在最后一道关卡放射性包容层面,多年来,纵深防御理念已经深入人心。燃料包壳、 ...
其实,钠一一铅,铋合金一一水更好一点。在二回路使用铅合金,实现钠一一水的完全隔离,可以实现更大的安全性。

李楠01 发表于 2014-12-20 22:15
其实,钠一一铅,铋合金一一水更好一点。在二回路使用铅合金,实现钠一一水的完全隔离,可以实现更大的安 ...


由中国科学技术大学与中国科学院合肥物质科学研究院联合支持建设的中国科学院核能安全技术研究所在液态重金属冷却反应堆设计与关键技术研究方面取得重要进展:在中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”支持下,研发了集铅铋反应堆材料腐蚀、热工水力及安全实验于一体的多功能铅铋堆技术综合实验装置KYLIN-II,并于2月21日通过来自中国核动力研究设计院、中国原子能科学研究院、中科华核电技术研究院等单位相关领域专家评审。

评审专家组对该装置的功能定位、设计指标和关键系统等进行了详细评估,并现场考察了KYLIN-II的材料实验区、热工实验区及数字虚拟回路的运行情况,一致认为:“该装置是世界最大的多功能液态铅铋综合实验平台,回路规模、设计与综合实验能力处于国际领先水平。发展了多项核心技术,成果具有创新性。其成功建造与调试运行为我国铅基反应堆技术及液态重金属技术进一步研究奠定了基础,为提升中国在先进核能领域的国际竞争力起到重要作用”。 

液态铅基合金具有优良的特性,是未来先进核能系统的主要候选冷却剂材料之一。根据第四代核能系统国际论坛(GIF)最新发展路线图,铅基反应堆有望成为首个实现工程示范及商业应用的第四代先进核能系统。铅基合金回路实验装置是研究并解决反应堆材料相容性、冷却剂流动与传热、设备与系统安全等关键科学技术问题的必备平台。俄罗斯、欧盟、美国、日本等发达国家均建造了多座液态铅基合金实验回路。
核安全所FDS团队长期从事液态重金属冷却反应堆设计与关键技术研究,相继开展了用于聚变堆液态包层关键技术研究的DRAGON系列铅锂回路实验装置,以及用于铅铋冷却反应堆关键技术研究的KYLIN系列铅铋回路实验装置的研制与实验。KYLIN-II的建成与运行标志着中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”铅铋反应堆(CLEAR)由物理设计走向工程化研究取得重大进展。

http://edu.ifeng.com/gaoxiao/detail_2014_03/04/34415731_0.shtml
李楠01 发表于 2014-12-20 22:15
其实,钠一一铅,铋合金一一水更好一点。在二回路使用铅合金,实现钠一一水的完全隔离,可以实现更大的安 ...


由中国科学技术大学与中国科学院合肥物质科学研究院联合支持建设的中国科学院核能安全技术研究所在液态重金属冷却反应堆设计与关键技术研究方面取得重要进展:在中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”支持下,研发了集铅铋反应堆材料腐蚀、热工水力及安全实验于一体的多功能铅铋堆技术综合实验装置KYLIN-II,并于2月21日通过来自中国核动力研究设计院、中国原子能科学研究院、中科华核电技术研究院等单位相关领域专家评审。

评审专家组对该装置的功能定位、设计指标和关键系统等进行了详细评估,并现场考察了KYLIN-II的材料实验区、热工实验区及数字虚拟回路的运行情况,一致认为:“该装置是世界最大的多功能液态铅铋综合实验平台,回路规模、设计与综合实验能力处于国际领先水平。发展了多项核心技术,成果具有创新性。其成功建造与调试运行为我国铅基反应堆技术及液态重金属技术进一步研究奠定了基础,为提升中国在先进核能领域的国际竞争力起到重要作用”。 

液态铅基合金具有优良的特性,是未来先进核能系统的主要候选冷却剂材料之一。根据第四代核能系统国际论坛(GIF)最新发展路线图,铅基反应堆有望成为首个实现工程示范及商业应用的第四代先进核能系统。铅基合金回路实验装置是研究并解决反应堆材料相容性、冷却剂流动与传热、设备与系统安全等关键科学技术问题的必备平台。俄罗斯、欧盟、美国、日本等发达国家均建造了多座液态铅基合金实验回路。
核安全所FDS团队长期从事液态重金属冷却反应堆设计与关键技术研究,相继开展了用于聚变堆液态包层关键技术研究的DRAGON系列铅锂回路实验装置,以及用于铅铋冷却反应堆关键技术研究的KYLIN系列铅铋回路实验装置的研制与实验。KYLIN-II的建成与运行标志着中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”铅铋反应堆(CLEAR)由物理设计走向工程化研究取得重大进展。

http://edu.ifeng.com/gaoxiao/detail_2014_03/04/34415731_0.shtml
三道“防线”独立

  在最后一道关卡放射性包容层面,多年来,纵深防御理念已经深入人心。燃料包壳、 ...
谢谢的回答!!!
还有10楼的问题也是我的问题,如果是钠铅水这种能否实现,是否更安全呢?
李楠01 发表于 2014-12-20 22:15
其实,钠一一铅,铋合金一一水更好一点。在二回路使用铅合金,实现钠一一水的完全隔离,可以实现更大的安 ...
看来除了铅、铋冷却液之外还有铅锂冷却液,不知道这个铅锂冷却液的效果怎么样?锂泄露应该不像钠泄露那样可怕吧
李楠01 发表于 2014-12-20 22:15
其实,钠一一铅,铋合金一一水更好一点。在二回路使用铅合金,实现钠一一水的完全隔离,可以实现更大的安 ...
铋在地壳中的含量不大,为2×10-5%,镓在地壳中的浓度很低.在地壳中占重量的0.0015%。

铋在地壳中 的含量太小,比镓还要少很多,用镓做冷却液怎么样?
看来除了铅、铋冷却液之外还有铅锂冷却液,不知道这个铅锂冷却液的效果怎么样?锂泄露应该不像钠泄露那样 ...
铅锂冷却液是用在聚变堆的。我们知道,锂6在中子打击下,会分裂为氚和氦4。T2和氦都是气体,在道路内气体的存在会极大的影响效率,需要排气装置排出这两种物质。在排出氚气和氦气后,通过分离装置,可以得到核聚变材料氚。通过对铅锂冷却液中补充锂,即可实现氚的生产。而在裂变堆中,一般考虑铅铋的多。当然,铅锂也末必没有考虑,在目前可控核聚变遥遥无期时,用裂变堆生产氚也是可行方案。
铋在地壳中的含量不大,为2×10-5%,镓在地壳中的浓度很低.在地壳中占重量的0.0015%。

铋在地壳中 的 ...
这个我也不是很清楚。你的问题太专业了。
        镓的化学性质和铝很相似,也和同一族的金属铟、铊很相似。在平常的温度下,镓在干燥的空气中不起变化。只有赤热时,才能被空气氧化。镓对水也非常稳定。在室温下,金属像就能和氯或溴强烈作用。硫酸,特别是盐酸容易溶解镓。强酸溶液或氢氧化铵溶液也容易溶解镓。镓的氢氧化物也能溶解于强碱溶液之中,生成镓酸盐。氢氧化镓的酸性比氢氧化铝还要强些。在化学上,这叫做具有“两性”性质。就是说,这种物质既具有碱性,也具有酸性。
  镓的熔点很低。它熔化后不容易凝固。当镓处于液体状态的时候,受热后体积均匀地膨胀。镓的沸点高达2070℃。从熔点30℃到沸点2070℃温度范围很宽,这样,镓就可以做高温温度计的材料。平常的水银温度计对测量炼钢炉、原子能反应堆的高温无能为力,因为水银在356.9℃化作蒸汽。
  人们还利用稼熔点低的特性,把镓跟锌、锡、钢这些金属掺在一起,制成低熔点合金,把它用到自动救火龙头的开关上。一旦发生火灾,温度升高,这种易熔合金做的开关保险熔化,水便从龙头自动喷出灭火。
  在原子反应堆里,还用镓来作热传导介质,把反应堆中的热量传导出来。镓能紧密地粘在玻璃上,因此,可以制成反光镜,用在一些特殊的光学仪器上。
为什么不考虑钠一回路加惰性气体二回路呢?
钠冷堆不是非常危险么?  管道腐蚀问题太厉害了。