商用快中子反应堆?为什么要用钠做冷却?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/01 19:46:58
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在快堆中,由于快中子与核燃料中的原子核相互作用引起裂变的可能性要比热中子小得多,为了使链式反应能继续进行下去,所用核燃料的浓度(一般为 12~30%)要比热中子堆的高,装料量也大得多。快堆活性区单位体积所含核燃料比热中子堆大得多,它的功率密度比热中子堆大几倍,一般每升为400千瓦左右。这样高的功率密度,要把热量从堆内取出加以应用,这在技术上是比较复杂的。快堆不能用水作冷却剂,而普遍采用液态金属钠把热量带出来。此外,快堆用的燃料元件的加工制造要比热中子堆复杂得多和困难得多,随之而来的制造费用高昂。同时,快堆的控制就是控制中子的作用,由于快堆内快中子寿命短,钚的缓发中子份额小,这就使得问题复杂多了。并且,对反应堆的操作系统保护的要求也很严格。

目前快堆的主要问题是验证其经济性。只有当快堆在经济上可以与目前的压水堆竞争时,快堆才有可能大规模进入市场。

  据估计,法国超风凰快堆每千瓦的基建投资,是最先进的145万千瓦的压水堆的3倍多,运行费与核燃料费也比压水堆略高。所以超凤凰的发电成本是压水堆的2.5倍。

  法国、英国、德国合作设计了150万千瓦的欧洲快堆。欧洲快堆的功率比超凤凰快堆的功率加大了,不锈钢等材料的用量大大减少,一些设备也简化了。因此欧洲快堆每千瓦的单位投资,只是法国最先进的压水堆的2倍,运行费也有所降低,燃料费则比压水堆少,因此总的发电成本是压水堆的1.45倍。今后,由于欧洲快堆的成批建造,每千瓦的基建投资只是压水堆的1.26倍,核燃料费大约是压水堆的一半,因而总的发电成本只比压水堆贵3%,已经在计算的误差范围以内。

  独联体在60万千瓦快堆电站取得成功的基础上建造了80万千瓦的快堆电站,九十年代在此基础上,发展160万干瓦的快堆电站。日本1992年建成30万千瓦的示范快堆,在此以后,又建造一系列大型快堆。日本的快堆也将在经济上取得与压水堆竞争的地位。

  由于快堆技术的进一步成熟和完善,由于快堆成批建造费用的降低,也由于石油价格的上涨导致的天然铀价格的上涨,使得快堆在经济性上就将逐渐优于压水堆。到那时,快堆将首先在个别国家,然后在全世界迅速发展起来。
用水做冷却剂的话会慢化中子...
日本的文殊不知恢复工作了没~:D