加快核燃料处理厂建设!中国:核电之王

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 01:56:36

煤炭烧完以后基本成为煤渣,但核电站的核燃料组件燃烧完后,却不能被称为“核”渣,更不能像煤渣那样随意处理。“很多人将燃烧后的核燃料称为核垃圾或核废料,这都为错误的叫法,乏燃料才是其正确的称呼”,中核四〇四有限公司(下称四〇四公司)的总工程师王健表示。

这个以数字命名的公司一直带有一种神秘的色彩。四〇四公司位于甘肃省河西走廊西部,祁连山下的茫茫大戈壁滩中,对于其具体位置,外界鲜有人知晓。中国唯一的动力堆乏燃料元件后处理中间试验厂就建于此。

在建设之初,这里荒无人烟,气候条件恶劣,甚至没有一棵树。如今,这里是中国最重要的核工业生产和后处理基地。2010年12月底,中核四〇四中试工程,作为中国第一座动力堆乏燃料后处理中间试验工厂热调试成功,实现了中国核燃料闭式循环的目标,也标志着中国掌握了动力堆乏燃料后处理技术。

乏燃料又称辐照核燃料,指的是在反应堆内燃烧过的核燃料,经过一定的时间从反应堆内卸出。核燃料元件在经过裂变反应发电后,大约仍有95%的铀没有被燃烧,同时,经过反应后,又产生一些新的核素,比如有1%的钚和4%的其他核素。

这些剩余的资源可再制成新的核燃料元件,因此需要将乏燃料进行后处理,提取出可利用的原料,进行循环利用,从而提高铀资源的利用率。而另一方面,因乏燃料具有一定辐射性,所以在整个核燃料循环体系中,乏燃料的后处理是不容忽视的一个环节。

对于乏燃料的处理方式,国际上基本可分为两种,一种是直接将乏燃料冷却、包装后作为废物送入深地质层处置或长期贮存,如美国加拿大等国采用此方式。  

另外一种是闭式核燃料循环后处理,即将乏燃料送入后处理厂,将所含的96%有用物质进行分离、回收再利用,之后将废物固化后进行深地质层处置或进行分离嬗变。

中国采用的闭式燃料循环后处理战略。同时采用该方式的还有法国日本俄罗斯印度等国。

一台百万千万核电机组一年产生的乏燃料约20吨。根据中国核能行业协会发布的数据显示,截至2015年6月底,中国投入商业运行的核电机组共25台,总装机超过了23GW。按此测算,中国已经产生了较大规模的乏燃料。

到2020年,中国如能实现58GW的核电装机目标,中国核电厂每年产生的乏燃料将超过1000吨。因此,中国的乏燃料后处理是中国未来核电行业中,一项重要且需急待推进发展的产业。

一般而言,各个核电厂都建有乏燃料贮存水池,自身反应堆卸出的乏燃料会暂时储存在这一水池中。由于核电站自备的贮存水池容量有限,需要将乏燃料进行专业运输,送到后处理厂。王健介绍称,乏燃料的后处理需要经过接受与贮存、剪切与溶解、去污、分离、纯化回收等步骤。

在四〇四公司后处理中间试验工厂的乏燃料储存厂房内,界面新闻记者看到,乏燃料被装在专门的搁架里,置于深达十几米的蓝色水池中,等待进行下一步的处理。池中的水则为普通的去离子水,是隔离辐射的天然材料。

作为核电老牌大国的法国,其商业核电站的乏燃料后处理及再循环产业走在世界的前列,规模最大、工艺最成熟、技术也最先进。

法国目前的乏燃料后处理能力为1600吨/年,建有两个年处理能力为800吨的处理厂。英国的乏燃料能力位于第二,处理能力为1200吨/年,其次是日本,处理能力为800吨/年。

中国的乏燃料后处理产业还处于前期发展阶段。2012年,中核集团发布了“龙腾2020”科技创新计划,首批入选的项目,包括具有中国自主知识产权的200吨大型商用乏燃料后处理示范工程。按照“龙腾2020”计划,这些示范工程和项目均将于2020年前完成或开工建设。

另外一个商用后处理大厂也已在筹备中。2013年4月,中核集团与法国阿海珐公司签署了中国大型商业后处理-再循环工厂项目合作意向书,将采用国际先进乏燃料后处理-再循环的技术进行建设,提高铀资源利用率、减少核废物量。该工厂计划建成具备年800吨的乏燃料后处理能力。

根据《中国核工业》杂志的消息,目前中法双方谈判的合同,技术附件已经完成,该项目进度预计2029年完成后处理设施热试验,2030年正式投入运行。


http://tech.huanqiu.com/news/2015-08/7283307.html
                        

煤炭烧完以后基本成为煤渣,但核电站的核燃料组件燃烧完后,却不能被称为“核”渣,更不能像煤渣那样随意处理。“很多人将燃烧后的核燃料称为核垃圾或核废料,这都为错误的叫法,乏燃料才是其正确的称呼”,中核四〇四有限公司(下称四〇四公司)的总工程师王健表示。

这个以数字命名的公司一直带有一种神秘的色彩。四〇四公司位于甘肃省河西走廊西部,祁连山下的茫茫大戈壁滩中,对于其具体位置,外界鲜有人知晓。中国唯一的动力堆乏燃料元件后处理中间试验厂就建于此。

在建设之初,这里荒无人烟,气候条件恶劣,甚至没有一棵树。如今,这里是中国最重要的核工业生产和后处理基地。2010年12月底,中核四〇四中试工程,作为中国第一座动力堆乏燃料后处理中间试验工厂热调试成功,实现了中国核燃料闭式循环的目标,也标志着中国掌握了动力堆乏燃料后处理技术。

乏燃料又称辐照核燃料,指的是在反应堆内燃烧过的核燃料,经过一定的时间从反应堆内卸出。核燃料元件在经过裂变反应发电后,大约仍有95%的铀没有被燃烧,同时,经过反应后,又产生一些新的核素,比如有1%的钚和4%的其他核素。

这些剩余的资源可再制成新的核燃料元件,因此需要将乏燃料进行后处理,提取出可利用的原料,进行循环利用,从而提高铀资源的利用率。而另一方面,因乏燃料具有一定辐射性,所以在整个核燃料循环体系中,乏燃料的后处理是不容忽视的一个环节。

对于乏燃料的处理方式,国际上基本可分为两种,一种是直接将乏燃料冷却、包装后作为废物送入深地质层处置或长期贮存,如美国、加拿大等国采用此方式。  

另外一种是闭式核燃料循环后处理,即将乏燃料送入后处理厂,将所含的96%有用物质进行分离、回收再利用,之后将废物固化后进行深地质层处置或进行分离嬗变。

中国采用的闭式燃料循环后处理战略。同时采用该方式的还有法国、日本、俄罗斯、印度等国。

一台百万千万核电机组一年产生的乏燃料约20吨。根据中国核能行业协会发布的数据显示,截至2015年6月底,中国投入商业运行的核电机组共25台,总装机超过了23GW。按此测算,中国已经产生了较大规模的乏燃料。

到2020年,中国如能实现58GW的核电装机目标,中国核电厂每年产生的乏燃料将超过1000吨。因此,中国的乏燃料后处理是中国未来核电行业中,一项重要且需急待推进发展的产业。

一般而言,各个核电厂都建有乏燃料贮存水池,自身反应堆卸出的乏燃料会暂时储存在这一水池中。由于核电站自备的贮存水池容量有限,需要将乏燃料进行专业运输,送到后处理厂。王健介绍称,乏燃料的后处理需要经过接受与贮存、剪切与溶解、去污、分离、纯化回收等步骤。

在四〇四公司后处理中间试验工厂的乏燃料储存厂房内,界面新闻记者看到,乏燃料被装在专门的搁架里,置于深达十几米的蓝色水池中,等待进行下一步的处理。池中的水则为普通的去离子水,是隔离辐射的天然材料。

作为核电老牌大国的法国,其商业核电站的乏燃料后处理及再循环产业走在世界的前列,规模最大、工艺最成熟、技术也最先进。

法国目前的乏燃料后处理能力为1600吨/年,建有两个年处理能力为800吨的处理厂。英国的乏燃料能力位于第二,处理能力为1200吨/年,其次是日本,处理能力为800吨/年。

中国的乏燃料后处理产业还处于前期发展阶段。2012年,中核集团发布了“龙腾2020”科技创新计划,首批入选的项目,包括具有中国自主知识产权的200吨大型商用乏燃料后处理示范工程。按照“龙腾2020”计划,这些示范工程和项目均将于2020年前完成或开工建设。

另外一个商用后处理大厂也已在筹备中。2013年4月,中核集团与法国阿海珐公司签署了中国大型商业后处理-再循环工厂项目合作意向书,将采用国际先进乏燃料后处理-再循环的技术进行建设,提高铀资源利用率、减少核废物量。该工厂计划建成具备年800吨的乏燃料后处理能力。

根据《中国核工业》杂志的消息,目前中法双方谈判的合同,技术附件已经完成,该项目进度预计2029年完成后处理设施热试验,2030年正式投入运行。


http://tech.huanqiu.com/news/2015-08/7283307.html
                        

现在还敢说这个,不怕老百姓包围工厂。
空气蛋糕 发表于 2015-8-16 11:21
现在还敢说这个,不怕老百姓包围工厂。
404在戈壁滩上,家属区现在在嘉峪关,人家都是坐火车上班的。
现在还敢说这个,不怕老百姓包围工厂。
兄台好好看文章,别上来就喷
戈壁滩上也不保险啊 。。。  最好是建船上,平时停在干船坞里,出问题后船坞充水,用拖船拖到公海上沉掉!!!
zmxorhhx 发表于 2015-8-16 20:39
戈壁滩上也不保险啊 。。。  最好是建船上,平时停在干船坞里,出问题后船坞充水,用拖船拖到公海上沉掉! ...
后处理一整套的工艺流程,厂房和设备广、大而多,上不了船的
superdirex 发表于 2015-8-16 21:11
后处理一整套的工艺流程,厂房和设备广、大而多,上不了船的
世界上最大的船满载排水量都快50W吨了。。。  装不下??  不信。。。
zmxorhhx 发表于 2015-8-16 21:26
世界上最大的船满载排水量都快50W吨了。。。  装不下??  不信。。。
真装不下,不仅仅是重量,还有跨度和体积;而且,这东西汤汤水水的都是腐蚀性放射性物质,在陆地上都不安生,你还准备放海上去?
能够回收大量的铀,本身就是一伯大好事。
空气蛋糕 发表于 2015-8-16 11:21
现在还敢说这个,不怕老百姓包围工厂。
一般所谓的“老百姓”,你发工资让他去包围核工厂他也不敢
又是引进法国,看来法国要把我们的核电项目包圆了啊。
zmxorhhx 发表于 2015-8-16 20:39
戈壁滩上也不保险啊 。。。  最好是建船上,平时停在干船坞里,出问题后船坞充水,用拖船拖到公海上沉掉! ...
英国人就找了个鸟都不拉屎的荒地,其实危险总是有的,因为好多东西都只能暂时堆放,而且半衰期非常长......
未来当然是希望废料半衰期短的堆型.......
376 发表于 2015-8-16 22:19
能够回收大量的铀,本身就是一伯大好事。
用过的棒子里面不是光剩下贫铀了,还有很多裂变和衰变产物,很多半衰期都很长,毒性也很大。
英国人的做法是将这些融入玻璃,然后水泥密封储存。
储存环境还要搞好温控,总之非常麻烦。
空气蛋糕 发表于 2015-8-16 11:21
现在还敢说这个,不怕老百姓包围工厂。
你知道这种废料处理厂的安保级别么?
不玩CS的T 发表于 2015-8-19 08:53
你知道这种废料处理厂的安保级别么?
除非绝对保密或绝对强势。。。  不然开建之时就会被散步的围上!!!
乏燃料处理一直都是大问题,美国130座核电站几十年下来已经累积超过7万吨的乏燃料了,一个工厂一般每年只能处理几百吨,按循环处理要搞到什么时候,所以都只能选择填埋的方式。
我就在想,这些废料,扔进岩浆里,是否可以呢?
zmxorhhx 发表于 2015-8-19 09:44
除非绝对保密或绝对强势。。。  不然开建之时就会被散步的围上!!!
这种东西首先都会里聚居区很远的,跟一般的化工厂不同,而且密级很高,安保基本很高。
接近拍照是不允许的,建造期间围观当然也不允许。
wyczmj 发表于 2015-8-19 10:53
我就在想,这些废料,扔进岩浆里,是否可以呢?
岩浆在高压下,这玩意基本上只是固体,局部减压了才喷出来。
所以,扔进去只能导致地下水污染,进而导致土壤污染。



不玩CS的T 发表于 2015-8-19 11:42
岩浆在高压下,这玩意基本上只是固体,局部减压了才喷出来。
所以,扔进去只能导致地下水污染,进而导致 ...
也是哦,那,可否发射到宇宙中去呢,虽然这个成本很高,不过总好过留在地球上,成为隐形炸弹吧。
wyczmj 发表于 2015-8-19 13:22
也是哦,那,可否发射到宇宙中去呢,虽然这个成本很高,不过总好过留在地球上,成为隐形炸弹吧。
这个就跟和核火箭发动机一样,你说比冲有多么多么巨大的优势,去火星就靠这玩意了。
但是一旦发射失败掉下来......、
话说这还是没有启用的反应堆,你都不敢往上打.......
那些已经用过,辐射非常严重,毒性非常强的核废料,你敢往天上打?
不玩CS的T 发表于 2015-8-19 13:42
这个就跟和核火箭发动机一样,你说比冲有多么多么巨大的优势,去火星就靠这玩意了。
但是一旦发射失败掉 ...
也是,要是发射失败就茶具了。。。。看来,目前最好的办法只能是深埋或者提纯,要有办法把里面的核燃料都用光就好喽。
wyczmj 发表于 2015-8-19 13:45
也是,要是发射失败就茶具了。。。。看来,目前最好的办法只能是深埋或者提纯,要有办法把里面的核燃料都 ...
其实可以靠加速器轰击的.......
但是总感觉效率不太高,费用好高的样子。
不玩CS的T 发表于 2015-8-19 13:53
其实可以靠加速器轰击的.......
但是总感觉效率不太高,费用好高的样子。
还是缺钱。。。。
wyczmj 发表于 2015-8-19 13:58
还是缺钱。。。。
问题是,这玩意如果你堆着不用管了,当然也无所谓了,找个废旧矿井,扔进去水泥漫灌封堵。
可实际上,这玩意一直在发热,而混凝土在长期加热和辐射下,也不那么可靠。
堆放仓库往往都需要环境控制,也就是说,一直要吹空调。
当然,我们说的是那些堆芯最终提炼之后,剩下的那部分剧毒放射性元素.......
如果是用过的衣服、手套、工具这些,装箱找个矿井堆放也无妨。
堆芯处理后余料是很危险,还需要长期照料,但是好处是这玩意体积不算大。
如果反应堆退役,那么需要扔掉的部分,那可就多了。
核废料不仅仅是堆芯.......
所以麻烦是不小的。

不玩CS的T 发表于 2015-8-19 14:08
问题是,这玩意如果你堆着不用管了,当然也无所谓了,找个废旧矿井,扔进去水泥漫灌封堵。
可实际上,这 ...
这核电,也不怪老百姓不信任。。。这么一堆烂摊子。。
wyczmj 发表于 2015-8-19 16:13
这核电,也不怪老百姓不信任。。。这么一堆烂摊子。。
当年英国人上了AGR之后,朝野上下一阵高潮:核电时代到来,电价便宜到咱们可以包月,不必计流量啦......
结果......
核电退出成本很高,所以日本人从美国搞来的沸水堆一直不肯退役,结果福岛就出了事了。
这回要收拾的烂摊子更大。
核电发展在当前二代半的时代,三代铀堆的时代不宜过度扩张,大搞内陆化。
但是发展还是必要的。
等各种四代堆成熟了,再向内陆大规模进军。
不过最终大概也只能拿下发电量的三分之一。
煤电其实有升级改造的空间,小煤电淘汰,大的做技术升级,在效率和环保上再上台阶。
地下煤多,你说有什么办法?
不玩CS的T 发表于 2015-8-19 08:45
英国人就找了个鸟都不拉屎的荒地,其实危险总是有的,因为好多东西都只能暂时堆放,而且半衰期非常长.... ...
铀堆钚堆都很长。。。最安全的核能还是聚变,只是遥遥无期。。
wyczmj 发表于 2015-8-19 13:22
也是哦,那,可否发射到宇宙中去呢,虽然这个成本很高,不过总好过留在地球上,成为隐形炸弹吧。
找个板块下潜带,用超坚固的容器包裹,让它带到地幔去,只是时间会很长。
不玩CS的T 发表于 2015-8-19 16:23
当年英国人上了AGR之后,朝野上下一阵高潮:核电时代到来,电价便宜到咱们可以包月,不必计流量啦......
...
俺很同意你的看法,以前曾经和人争论过目前几个发电模式的长短,俺也是倾向于火电,因为这东西除了单个功率做不大外,其他就没啥毛病,无论和人类,对自然,亲和力都不错,无奈一梆子核电党、水电党,俺一嘴难敌双口啊,更何况俺还是局外淫。。。
tai0105 发表于 2015-8-19 16:28
找个板块下潜带,用超坚固的容器包裹,让它带到地幔去,只是时间会很长。
这个方法。。估计现在还没把握吧。。。而且这费用估计也不会便宜。。。
tai0105 发表于 2015-8-19 16:26
铀堆钚堆都很长。。。最安全的核能还是聚变,只是遥遥无期。。
俺的个人看法,这聚变堆,再过200年不知道能否实用。。。
扔到太平洋深处的海沟去。或者南大西洋的海沟去。
用来造特种合金穿甲弹也不错
气冷堆是不是燃料利用率高些呢?
铀堆钚堆都很长。。。最安全的核能还是聚变,只是遥遥无期。。
聚变没有核废料,但退役也麻烦,中子活化不管聚变还是裂变都避免不了
wyczmj 发表于 2015-8-19 13:22
也是哦,那,可否发射到宇宙中去呢,虽然这个成本很高,不过总好过留在地球上,成为隐形炸弹吧。
扔海里去就行了,去查一下,太平洋的铀含量上亿吨,你这里的几百吨扔进去跟你撒泡尿到水库里去污染水库的水质一样!
anotherfish 发表于 2015-8-19 19:11
气冷堆是不是燃料利用率高些呢?
是的,它可以利用压水堆换下来的燃料棒,不过得重新改个形状。
贰柒壹肆玖 发表于 2015-8-20 09:00
扔海里去就行了,去查一下,太平洋的铀含量上亿吨,你这里的几百吨扔进去跟你撒泡尿到水库里去污染水库的 ...
那,为啥现在这种方法几乎没有国家用呢?
南十字坐 发表于 2015-8-19 17:13
用来造特种合金穿甲弹也不错
消耗不了多少。。。