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汽车都能载动的核电源,中核计划2025年建成小型铅铋示范堆

发布日期:2019-11-25 12:11:39   人气:1257

记者|范姜

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中国在第四代核电技术领域取得了新的突破。

据中国核工业集团公司(CNNC)官方消息,10月9日上午11:05,中国首个铅铋合金零功率反应堆七星三号(Qixing III)在中国原子能科学研究院(CNNC)达到第一临界状态,并正式启动中国铅铋核心核特性物理实验。

核电机组的临界状态表明,机组整体系统和设备的调试已基本完成,机组已进入稳定运行状态,核电最低。

铅铋反应堆零功率实验项目负责人杨红义表示,这也标志着中国铅铋反应堆堆芯关键技术的里程碑,铅铋快堆的研发已经从物理基础研究阶段进入工程阶段。

目前,铅铋冷却反应堆作为一种新型快堆技术,已被纳入CNNC的研发重点。与此同时,中国已经启动了一个快速反应堆和一个封闭的燃料循环项目。

CNNC副总经理曹树东表示,阶段目标是到2025年完成小型铅铋反应堆示范反应器建设,尽快实现小型铅铋反应堆工程的技术突破,形成示范谱系开发能力和批量生产应用能力。

目前,我国自主开发的小型铅铋快堆已基本满足工程要求。

2002年,第四代核能系统国际论坛(gif Forum)选择了六种发展潜力最大的反应堆类型,即钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水反应堆、超高温气冷堆和熔盐反应堆,形成第四代反应堆系统。

其中,铅冷却快堆(lfr)是指由液态铅或铅铋合金冷却的快堆。它具有良好的核废料转化和核燃料扩散能力,并通过封闭的燃料循环具有较高的安全性和经济性。gif已经将它评估为第四代反应堆,有望实现工业示范和商业应用。

杨红义认为,铅铋合金熔点低,沸点高。与传统反应器相比,它具有更高的固有安全性和抗重大事故能力,以及更高的能量密度和更长的运行寿命。

就应用而言,铅铋反应堆可以设计成数百万级的大型发电厂,或者兆瓦级的小型模块化核动力源。

“它能有多小?在路上行驶的汽车可以携带它。这是一个真正的移动核动力源。”杨红义说。

七星系列零功率反应堆是CNNC为发展先进的反应堆工程技术而独立设计建造的唯一重要的反应堆物理实验平台。

二十年前,国际原子能机构开始研发ads和铅铋反应堆。

2005年7月,中国首个快速热耦合ads亚临界反应堆七星一号(Qixing I)在原子能机构建成,成为国际原子能机构开展ads实验研究的基准装置。

2016年12月,七星ii铅基双核零功率器件在原子能机构进入关键阶段。

七星三号,针对铅铋反应堆工程的技术目标,用了近两年时间才完成。首次达到阈值后,将进行一系列实验。

CNNC认为,该反应堆针对铅铋快堆工程中的重点和难点问题,在大尺寸铅铋合金冷却剂材料中准确构建核燃料与铅铋合金冷却剂材料的相互作用模式,更准确地模拟铅铋反应堆的堆芯物理特性。

反应堆还配备了基于不同原理的多个被动安全停堆系统,具有很强的内在安全性。

国际社会也在加速发展第四代核电技术,如铅冷却快堆和开发铀钼合金燃料和抗事故燃料。

今年4月发布的《2018年国外核工业和技术的重大发展》(Major development in Foreign Nuclear Industry and Technology in 2018)显示,俄罗斯已经批准建设铅冷快堆核电站,并计划在2022年开工建设,并提前建设配套核燃料制造厂。

欧洲计划在2030年左右完成600mw铅冷却快堆elsy和125mw铅冷却快堆alfred示范堆的建设。

美国在2018年公布的第四代反应堆技术标准规定了铅冷却快堆设计和建造的基本技术要求。

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