我国核燃料闭合循环发展战略探讨
核能在我国能源发展中的战略地位

核能在我国能源发展中的战略地位通过分析我国能源消费状况、能源利用效率以及我国现在的能源发展战略,提出我国的新能源发展战略应以核能为主, 再生能源为辅。
伴随着经济的高速发展,能源问题突现在我们面前, 保障我国的能源安全将直接关系到我国经济能否保持良好的发展态势。
能源是经济发展的支柱和动力。
能源短缺将严重制约我国经济的高速发展。
煤、石油、天然气这些能源的储量是有限的, 而我国近年来, 虽然经济上有了一定得发展但大多是粗放式的发展方式, 我国是世界上能源消耗最多的国家之一。
伴随着我国能源的短缺严峻性形势的是我国的能源利用效率较低。
这对于我国这样一个人口众多、经济高速增长、能源相对短缺、能源消耗巨大的国家, 无疑是雪上加霜。
分析我国的能源战略不难发现, 我国能源战略重点是三个方面:一、节能降耗;二、发展新能源,实现能源的多元化;三、科技进步与创新。
这无疑抓住了我国能源问题的症结所在, 并且在节能降耗方面社会各界都达成了共识。
因此,我国的新能源发展战略应以核能为主, 再生能源为辅。
建立大框架、小数量的发展模式。
积极完善快中子增殖堆技术。
积累成熟经验, 加大科技投入, 抢占核聚变领域的高端。
培养高素质的管理和技术人员。
完善法律法规标准体系, 建立相应的成熟的监督管理体制。
在这个基础上,当核聚变技术成熟后, 使其迅速投入能源生产, 抢占能源发展的领先地位。
核聚变是人类迄今为止发现的一种最无限、清洁、安全的新能源。
但是现在我国核聚变方面的人才缺乏, 高等学校的培养速度远远不够。
如果我国想在核聚变领域取得领先地位, 必须加大科技投入,积极开展相关方面的研究, 加大对重点项目的扶持力度, 同时采取各种方式培养自己的人才,吸引国外的人才。
纵观我国核能发展的历史。
我国发展核工业已经有40 多年的历史, 建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理的比较完整的燃料循环体系, 探明了一批有一定储量的铀矿资源, 已经建成多种类型的核反应堆, 为核电安全生产与现代化管理奠定了坚实的基础, 积累了宝贵的经验。
BN800:定位于闭式燃料循环的先进钠冷快堆核电站
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BN800:定位于闭式燃料循环的先进钠冷快堆核电站吴兴曼【期刊名称】《核科学与工程》【年(卷),期】2011(031)002【摘要】作为实际上快堆技术最先进的国家之一,俄罗斯始终站在快堆技术发展的前沿.在成功运行了电功率为600MW的BN600快堆核电站近30年,以及在其基础上改进并完成数次设计优化数十年后,终于决定建设别洛雅尔斯基核电站4号机组(BN800快堆电站).BN800快堆核电站被认为是世界上正在付诸工程的最为先进的快堆核电机组.我国的快堆技术发展已有数十年,随着中国实验快堆即将投运,中国示范快堆电站已经提上议事日程.同时,以快堆为关键环节的闭式燃料循环发展战略已经引起了我国相关领域专家和决策层的关注.本文作者在其多年从事中俄快堆技术合作积累的经验基础上,参考俄罗斯发表的最新并且权威的关于BN800快堆核电站的文献,编译成综合性介绍文章,供我国从事核燃料循环战略研究、快堆技术发展研究等相关领域的领导和专家参考.【总页数】8页(P127-134)【作者】吴兴曼【作者单位】中国原子能科学研究院,北京102413【正文语种】中文【中图分类】TL61.3【相关文献】1.钠冷快堆乏燃料组件自然循环冷却瞬态过程的数值模拟研究 [J], 周志伟;杨红义;冯预恒;李淞2.钠冷快堆乏燃料组件热工水力分析程序开发 [J], 马晓; 林超; 李淞; 周志伟; 冯预恒; 张东辉3.基于多表面封闭系统网络法的钠冷快堆乏燃料组件内部传热数值分析 [J], 陈翔;吴增辉;熊进标;程旭;师泰4.俄BN-800钠冷快堆1/3堆芯装填MOX燃料 [J], 伍浩松;赵宏5.俄BN-800钠冷快堆2022年将实现全堆芯MOX燃料运行 [J], 伍浩松;戴定因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国核能发展历程

中国核能发展历程中国核能发展历程:回顾、挑战与前景一、引言核能作为一种高效、清洁的能源,在全球能源结构中占有重要地位。
中国作为世界最大的能源消费国之一,其核能发展历程充满了曲折与挑战。
本文将回顾中国核能发展的历程,分析其所面临的挑战,并展望未来的发展前景。
二、历史回顾中国的核能研究始于20世纪50年代。
在国家的支持下,一批科学家和工程师投身核能研究,奠定了中国核能事业的基础。
经过数十年的努力,中国在核能领域取得了显著的成果。
1.核电站建设:自20世纪80年代开始,中国陆续建设了多座核电站,包括秦山核电站、大亚湾核电站等。
这些核电站的建成投产,为中国提供了稳定的电力供应,并推动了相关产业的发展。
2.核燃料循环:中国建立了完整的核燃料循环体系,包括铀矿开采、铀浓缩、燃料制造、乏燃料后处理等环节。
这保证了核电站的燃料供应,并降低了对外部资源的依赖。
3.核安全技术:中国在核安全技术方面取得了重要进展,建立了完善的核安全法规和标准体系,加强了核设施的安全监管和应急响应能力。
4.核能国际合作:中国积极参与国际核能合作,与世界多个国家和地区共同开展核能研究和项目合作,推动了全球核能事业的发展。
三、面临挑战尽管中国核能发展取得了显著成果,但也面临着一些挑战:1.技术瓶颈:随着核电站规模的扩大和技术的复杂化,中国在核能技术研发方面仍存在一定的瓶颈,需要加大投入和研发力度。
2.公众接受度:由于核能的特殊性和潜在风险,公众对其接受度相对较低。
这在一定程度上制约了核能的发展速度和社会认可度。
3.安全监管:随着核电站数量的增加和运行年限的延长,安全监管面临更大的压力。
如何确保核电站的安全稳定运行,防止核事故的发生,是中国核能发展中的重要课题。
4.废物处理:核电站产生的放射性废物处理是一个世界性的难题。
中国在废物处理技术研发和设施建设方面仍存在一定的不足,需要加强投入和研发力度。
四、前景展望展望未来,中国核能发展仍具有广阔的前景:1.政策支持:随着国家对清洁能源的重视和支持力度的加大,核能作为清洁、高效的能源形式,有望得到更多的政策支持和投资倾斜。
加快发展我国乏燃料后处理_再循环技术_顾忠茂

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并实 现其 在 快 堆 中 的多 次循环利 用 还 要求 分离
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和 长 寿命 裂变 产 物 (
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并 将 其擅 变 ( 或焚 烧 )
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核燃料
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一 次通 过
循环 与 闭式 循 环 方 式 的 比较
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先进 燃 料循 环 的研 究 计划 仍然 继 续执 行
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干 法 分 离 流 程 的研 究 开 发
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氧化铀与裂片元素(Sr、Ba、RE)氧化物在熔融NaOH中的溶解行为

氧化铀与裂片元素(Sr、Ba、RE)氧化物在熔融NaOH中的溶解行为摘要MOX (Mixed oxide)乏燃料主要由锕系氧化物和少量裂片元素氧化物组成,乏燃料的处理最主要的目的就是回收乏燃料中的锕系元素。
锕系氧化物中的在高温熔盐中的溶解度较小,分离步骤较为复杂,本文以铀氧化物作为锕系氧化物的代表,研究了氧化铀(U3O8和UO3)与裂变元素氧化物在NaOH熔体中的溶解性,为进行分离回收铀氧化物提供理论基础。
主要研究如下:(1). 在723 K~973 K温度范围内,研究了2.5 wt.%的U3O8或UO3在NaOH 熔体的溶解。
在NaOH熔体中同时加入U3O8和UO3,随着温度的增加,溶解反应加快;XRD表征和热力学计算表明,UO3在NaOH熔体中溶解一步生成Na4UO5;而U3O8在NaOH熔体中溶解,有氧气时会有中间产物Na4UO4生成,最后生成Na4UO5,而在无氧条件下会生成Na4UO4和Na4UO5两种产物。
ICP-AES 测试结果显示含UO3熔体中的铀元素含量为8.17 wt.%,U3O8的为7.99 wt.%,说明U3O8未溶解完全。
对溶解产物进行表征,发现Na4UO4和Na4UO5水洗干燥后都为无定型的Na2U2O7。
(2). 在773 K~823 K温度范围,在NaOH熔体中用循环伏安法和方波伏安法研究了加入U3O8前后氧化还原峰的变化,发现在循环伏安和方波伏安的电化学窗口内未检测到铀氧根的氧化还原峰。
根据HSC软件计算了673 K~973 K时在NaOH熔体中加入U3O8和UO3,可能发生反应的理论分解电压。
发现溶解产物Na4UO5的理论分解电压比NaOH的理论分解电压更负,在NaOH的电化学窗口内无法检测到UO54+的氧化还原信号。
(3). 在673 K~873 K温度范围,研究了Na2O2的加入对U3O8和UO3在NaOH 熔体中溶解的影响,从溶解现象和反应的热力学分析看出,加入Na2O2能加快U3O8和UO3的溶解反应;不同比例的Na2O2:U3O8会生成不同的产物,确定在质量比为1:1时会生成Na4UO5,而在质量比小于1:1摩尔比大于1:1时会有Na4UO4生成;在NaOH熔体中加入质量比为1:1的Na2O2和U3O8或UO3时,随着温度的增高,对U3O8的溶解反应作用更明显;通过XRD的表征结果发现在有氧和无氧条件下加入Na2O2溶解反应的最终产物都是Na4UO5。
解耦方法在多点支撑核化工设备抗震分析中的应用

解耦方法在多点支撑核化工设备抗震分析中的应用摘要:对多点支撑核化工设备完整建模进行抗震分析存在计算占用空间大,耗时长等困难,因此需在满足计算精度的情况下对设备分析模型合理简化。
本文讲述多点支撑核设备在地震载荷作用下的动力学基础,结构解耦准则,并以实际工程设备为例,给出判断多点支撑设备可否基于解耦模型进行抗震分析的流程。
分析表明对符合一定原则的多点支撑核设备进行解耦抗震分析方便合理,可减少计算时间,该方法也可以应用到多点支撑的其他结构的抗震分析中。
关键词:解耦;多点支撑;抗震分析;核化工设备中图分类号:TL36 文献标志码:A 文章编号:1引言实现核燃料闭式循环是我国的核能发展战略,乏燃料后处理是其重要环节。
核燃料后处理厂中存在大量核化工容器类设备,实现着相应的工艺系统功能,该类设备在具有屏蔽功能的设备间运行,均承受压力、温度及地震载荷,且受到强酸腐蚀和辐射损伤,工作环境极其苛刻,同时,设备支撑复杂且连接着不同系统管道,根据2014年11月17日发布的《核燃料后处理厂建(构)筑物、系统和部件的分级准则》[1],大部分设备属于核安全级和抗震级别物项,通过设计确保其运行安全是固有安全的一环,其中包括抗震分析。
抗震分析目的是确定在设计地震动发生时核化工设备的反应,包括应力、变形等设计需要的数据,在强度设计和结构力学分析占有重要的地位,是确保后处理设备的安全可靠运行很重要的一环。
本文旨在探索一种基于解耦模型的可用于工程抗震分析方法,采用三维有限元分析方法进行了工程应用。
2耦合影响求解抗震设计是基于结构动力学的原理,对多点支撑的设备的抗震分析,属于结构体系的抗震分析问题,严格地讲,任何工程结构系统都是无限自由度系统,但在实际工程应用中,为便于分析各类结构的动力特性,在某些近似准则的基础上,将连续结构系统离散化,分解为多个子系统[2~3]。
结构体系抗震分析技术上的较大难点在于多自由度体系间的相互影响分析,对多点支撑的设备来说,结构模型应考虑支承构件刚度对其动力反应的影响。
发展快堆 保障我国核能可持续发展

但 是压水 堆对铀 资源 的利用 率 压水 堆生产 的钚 最适 于作快 堆 的燃 通量热 中子区辐 照嬗 变掉。 加速器驱
太低 , 果燃料 一次通 过 , 能利 用 料 。铀 一 3 如 只 2 5给压水 堆装料 , 压水堆 动次 临界 系统 ( D ) 变能力 更强 。 A S嬗
铀 资源 的 04 %左右 ; .5 若乏燃料经后 生产的钚给快堆作初装料 , 快堆 自已 它投 入使 用后可使 深埋 废物量 大 为 处理 , 出未烧尽 的铀 一 3 取 2 5和 由铀 增殖 , 通过 闭式循 环 , 天然 铀充分 减 少 。 将
随 着核 电 装机 容 量 的增 长 , 量 次
量, 而且需要极高 的增长速度。
1发 展 快 堆 . 除 大 规 模 核 能 应 . 消
MA)和长寿命裂变产物 易裂变燃料得到 了增殖 , 以快堆又 锕系核素 ( 所
称 为快 中子增殖堆。 在快堆 中真正消 ( L P)的积 累 是对 环 境 的潜 在 威 LF 耗 的是铀 一 3 。 2 8 协。必须妥 善处 置 , 好的办法是将 最
观 点
发展 快 堆 米
编者按 : 加快核电和可再生能源发展是改善能源结构、 保障能源安全的有效途径。
快 中子增 殖堆 ( 简称 快 堆 ) 自持运 行 的 同时 可 以将 不 易裂 变 的铀 一 3 在 2 8转 变成 易 裂 变 的
钚 2 9, 而 实现 核 燃 料 的 增 殖 。采 用 快 堆 技 术 可 以将 铀 资 源 的 利 用 率 从 目前 压 水 堆 的 3 从
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大型核燃料后处理项目土建投资估算方法探讨
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价值工程0引言后处理是高度军民融合的极端敏感技术,也是核能可持续发展的重要支撑。
坚持核燃料闭式循环的核能发展战略是我国的既定方针。
后处理也是核电稳定运行,提高天然铀利用率,安全管理高水平放射性废物的重要保障。
在国家核能技术发展过程中和实现我国核能“三步走”战略的第二步“快堆”过程中,后处理产业发展必不可少。
为了满足核电发展规划对后处理的需求,尽快建设大型商业核循环厂的目标,鉴于我国尚缺乏大型商业核循环厂建设经验以及现有技术水平不足等因素,确定了中外合作建设国际先进后处理设施的思路。
1项目技术路线大型核燃料后处理建设项目以法国阿格后处理厂的成熟技术及其技术改进为基础,结合法方在后处理设施设计、施工、运营等方面多年的经验反馈,按照中国的实际需求和厂址条件建造,遵守中国相关的法律,法规和标准。
因此经双方谈判确认,项目工厂将采用湿法卸料和贮———————————————————————作者简介:杨欣鑫(1986-),男,北京人,本科,工程经济所,工程师,研究方向为核电与核化工技术经济。
性,而且需要对经济效益、组织管理的效果、影响程度进行综合评价,从而选择合适的组织结构以及管理模式。
4结语传统的项目管理创新总是依赖于材料、设备等技术方面的变革,而TRIZ理论在组织管理的应用中关键在于发现矛盾以及问题所在。
九屏幕法可以及时发现问题,技术系统进化法则帮助管理者及时预测问题,矛盾矩阵法可以及时解决问题,这就帮助项目管理者从思维、理论上进行创新。
组织管理创新其实就是对矛盾与冲突进行转换,最终得到理想解的过程[12]。
TRIZ理论将技术理论中的创新思维与组织管理各方面有机结合起来,能够在一定程度上加强对创新管理理念的构建与渗透,为组织管理建设提供科学的指导;进一步完善组织内部的沟通与协调工作,确保各层次之间信息公开、透明;优化组织管理与新模式的结合,积极培养组织内部的“TRIZ基因”,共同学习TRIZ 理论,改变组织的整体思维方式,从而对组织管理的各阶段进行系统、全面的创新,提升组织管理的效率,从理论与实践上综合提高项目组织管理的水平。
解析中国的核能战略

解析中国的核能战略史永谦.曹健(中国原子能科学研究院,北京102413)摘要:分析了我国发展棱电三步走的战略(第一步压水堆棱电站,第二步快中子增殖堆电站和第三步植聚变堆电站)厦发晨棱电所需要的铀责源储备(重视国内外的抽资源利用),进而时核燃料循环中的乏燃料后处理厦乏燃料赴王分离和娃变技术(加速嚣驱动的次临界系统ADs)进行了讨论。
关键词:中国;核能;轴贵瓣;燃料循环;战略中围分类号:F407.23文献标识码:A文章编号:1004—3950(2007)05一00叭一09ResolutionfbrnuclearenergystrategyofChinasmYong—qkn.cAo】诹n(chlnnIⅡsntuleofAtomicEne。
gy,Beiji“g102413.chi儿a)Abstrnct:Three-stepstraIegyofnuclearene‘科developmentinChina,witllthe6瑁t咖ofP删u^zed—wat舢actor(PwR)nuclearpowe。
pl卸t,thesecondoneoff船tbreede。
P嗍PlaⅡtBndthelⅡn呲ofnuclearfusio“powe‘plant,and肥qujredreBc嗍0furani㈣灿cforlhedevelopmenIofunclea。
powerwe|eanalyzed.Thenspentfuelrepro-cessi“gand8Pentfueldi8positlontcchnolo盯:PHniuoningandtmnsmutation(acceleratordrlvensub・cdtlcalsystem^DS】were8lsodiscu船ed.Keywords:Chin8;nuclear㈣W;uranium坤solIrce9;fuelcycl。
:Btmt。
gy0引言能源是人类生存和发展的重要资源.也是人类生产和生活的物质基础。
我国乏燃料后处理经济性研究

我国乏燃料后处理经济性研究赵弥 彭海成 董博(国家国防科技工业局核技术支持中心 北京 100071)摘要:随着我国核能产业快速发展,天然铀需求和所产生乏燃料的数量也逐年增加,后处理产业的经济性必然会再次成为发展闭式核燃料循环产业需要解决的问题之一。
该文参考经合组织核能署相关研究,开展乏燃料后处理经济性分析,对“一次通过”和后处理两种核燃料循环方式的成本进行测算。
结果显示,现阶段后处理方案比“一次通过”更加经济,并且随着天然铀价格的持续上涨与后处理、MOX燃料制造技术成熟所带来的价格下降,其经济性将在未来愈发凸显。
关键词:核燃料循环 乏燃料 后处理 经济性中图分类号:F426.61;F426.23文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)12-0252-05 Research on the Economy of Irradiated Fuel Reprocessing in ChinaZHAO Mi PENG Haicheng DONG Bo(Nuclear Technology Support Center of SASTIND, Beijing, 100071 China)Abstract: With the rapid development of China's nuclear energy industry, the demand for natural uranium and the amount of produced spent fuel are also increasing year by year, and the economy of the reprocessing industry will inevi‐tably become one of the questions that need to be answered in the development of the closed nuclear fuel cycle industry again. This study refers to relevant research from the OECD Nuclear Energy Agency, analyzes the economy of spent fuel reprocessing, and calculates the costs of two nuclear fuel cycle methods of "once-through" and reprocessing. The results show that the reprocessing scheme is more economical than "once-through" at this stage, and its economy will become increasingly prominent in the future with the continuous rise of the price of natural uranium and the decrease of the price caused by the maturity of reprocessing and MOX fuel manufacturing technology.Key Words: Nuclear fuel cycle; Spent fuel; Reprocessing; Economy近年来,随着世界各国积极推进“碳达峰、碳中和”,以及更安全的核电机组投运,核能产业开始逐渐复苏。
核电站的燃料循环闭合系统

核电站的燃料循环闭合系统核能作为一种清洁、高效的能源形式,在全球范围内得到广泛应用。
核电站是利用核能发电的重要设施之一,而其中的燃料循环闭合系统则是确保核能持续供应和减少废物产生的关键。
本文将详细介绍核电站的燃料循环闭合系统以及其作用。
一、核电站燃料循环的基本原理与流程核电站的燃料循环闭合系统是一个复杂的工程体系,其中包含着多个环节,从原材料采集、核燃料生产,到核电站的运营及废物处理,每个环节都至关重要。
1. 原材料采集与矿石加工核能的燃料主要来源于铀矿石,而核电站的燃料循环闭合系统始于对矿石的采集与加工。
在核燃料循环过程中,铀矿石会经过矿石分离提纯、浸出等过程,以获取纯度较高的铀原料。
2. 铀浓缩与燃料元件制备获得的铀原料需要进行浓缩处理,以提高铀-235同位素的含量,从而满足核电站中所需的放射性材料规范。
浓缩后的铀将通过压制、成型等方式制备成燃料元件,并装配成燃料组件。
3. 核电站的运营与燃料使用燃料组件装配完毕后,将运送至核电站进行安装。
在核反应堆中,燃料组件将被加热并产生裂变反应,释放出大量能量,供应给蒸汽发生器以产生高温高压的蒸汽,最终驱动涡轮发电机发电。
4. 燃料后处理与回收核电站中的燃料并非一次性使用,而是经过一定周期的使用后,会产生一些未燃尽的核素和放射性产物。
燃料后处理的目的是将未燃用的燃料元件中的可用核素分离出来,并将废物进行处理或储存。
5. 废物处理与储存核电站所产生的放射性废物需要经过专业的处理和储存,以确保对环境和公众的安全。
常见的废物处理方式有浸蚀、固化、封存和埋藏等。
二、核电站燃料循环闭合系统的作用核电站的燃料循环闭合系统对核能的可持续发展具有重要意义。
首先,该系统能够充分利用核能资源。
经过燃料的后处理与回收,部分未燃尽的核素可以重新提取并用于制备新的燃料元件,实现对核能资源的高效利用。
其次,燃料循环闭合系统减少了废物的产生。
通过燃料后处理,核电站所产生的废物可以得到合理的处理和储存,减少了对环境的影响和公众健康的风险。
101113_徐銤_我国快堆技术和核能的可持续发展

蒸发器运入主厂房(2005.03)
一次在线净化系统(2005.09)
核级钠生产车间(2005.10)
堆内屏蔽结构(2007.07)
堆芯组件吊装(2008.02)
小旋塞吊装(2003.03)
反应堆大厅(2008.11)
汽轮机安装(2005.07)
主控室(2009.01)
CEFR外景(2007.10)
中国实验快堆简介
堆芯布置图
燃料组件
堆本体
主热传输系统
CEFR主要设计参数
项 热功率 目 单位 MW 参数 65
净电功率 反应堆堆芯 高度 当量直径
燃料 钚,总量
239Pu 235U(富集度)
MW cm cm
kg kg kg kg
20 45 60
(Pu, U)O2 150.3 65.76 42.6(19.6%) UO2 236.7(64.4%)
1,序言
238 U +n 92
239 U 92 23.5min
239 Np 93
2.35d 239 Pu 94
快堆的特点
PWR-U-235
250个中子 100个 100个中子引起 100个核裂变 100个 90个 60个 U-238吸收 产Pu 130个
泄漏和 无益吸收 60个 290个中子
2002.08
2005.08
(2) 中国实验快堆 (快堆工程技术发展的第一步): 系统开始调试 钠进入系统 装料许可证 一公众来函 再次批准装料 首次临界
临界实验
2008 2009。05-06 2009。09
2010。06 2010。07。21 进行中
40%并网
满功率
(2011。06)
浅谈核燃料后处理_林灿生

素含量大, 放射性比活度高, 燃料 元件的结构也不同于生产堆, 因此 在后处理技术上有更高的要求。如: 更严密的辐射防护和核临界安全, 工艺过程远距离、自动化和连续操 作, 减少机械操作过程和实现最少 维修量或免维修, 设备和材料耐腐 蚀和抗辐射性能强, 次量锕系元素 和裂变产物元素含量大引起的相关 效应及其去污难度等对工艺分离流 程也有新的要求。
中国核工业 ZHONGGUO HE GONGYE
2006 年·第 10 期·总第 7Байду номын сангаас 期 45
2006 年·第 10 期·总第 74 期
核能视野
和可转换核素钍- 232 以及相应的裂 年 宣 布 停 止 核 燃 料 后 处 理 。 而 俄
变产物元素。为了充分利用核燃料资 ( 苏) 、英、法、日、印仍然坚持后处理,
纪来显示出很强的通用性和生命 国家对钍铀燃料循环给予足够的重
核能的可持续发展, 需要充足
力, 当然该流程也存 在缺 点 和 局 限 视, 对钍燃料 在 CANDU 堆 、轻 水 增 的核燃料。为了更 有效地 利 用 铀 钍
性。随着反应堆技术的进步, 燃料元 殖 堆 、快 中 子 增 殖 堆 、高 温 气 冷 堆 、 资源, 必须形成核燃料闭合循环。为
比 动 力 堆 乏 燃 料 后 处 理 也 相 对 低 乏燃料后处理厂。
些。我国于上世纪 60 年代研究和开
发的生产堆核燃料后处理工艺流
三、我国后处理科研中应关注
程, 在当时是比较先进的, 满足了我 的问题
国武器级钚生产的要求, 也为后处
1. 突出重点, 满足建造大型后
理工厂的设计和建造积累了经验。 处理厂的急需
产物元素和次量锕系元素, 提取和纯 成UP2- 800, 主要用于处 理 轻 水 堆
核燃料循环行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势

核燃料循环行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势近年来,核燃料循环行业在全球范围内受到了广泛的关注。
核能作为一种清洁、高效的能源形式,被认为是解决能源问题和实现可持续发展的重要途径。
核燃料循环作为核能发展的重要组成部分,具有资源高效利用、辐射废物管理和军民融合等方面的优势。
在这篇文章中,我们将对核燃料循环行业的现状进行分析,并展望未来五至十年的发展趋势。
一、核燃料循环行业现状分析1. 发展背景和态势核燃料循环作为核能发电的后续环节,具有回收再利用核燃料、减少核废料、提高核安全等重要优势。
当前,全球核燃料循环行业发展态势良好。
日本、法国、美国等国家在核燃料循环技术方面取得了显著进展,建立了完备的核燃料循环体系。
同时,中国也将核燃料循环列为国家战略,加大了对核燃料循环技术的研发和应用力度。
2. 技术进展和创新核燃料循环行业在技术方面取得了长足进展。
核燃料再处理、核燃料制备和核燃料储存等关键技术得到了不断完善。
在核燃料再处理领域,国内外企业积极推进核燃料再处理工厂的建设,提高核燃料的再循环利用率。
同时,核燃料制备领域的技术也取得了显著突破,新型核燃料的开发应用逐渐成为行业的新热点。
3. 国际合作与交流在核燃料循环行业的发展中,国际合作与交流起到了重要的推动作用。
各国在核燃料技术、政策法规、安全管理等方面进行广泛合作和交流,加强了核燃料循环行业的国际合作。
例如,中国与法国、俄罗斯等国就核燃料再处理、核燃料制备等方面进行了深入合作,推动了核燃料循环技术的发展。
4. 产业规模和市场前景核燃料循环行业的产业规模不断扩大,市场前景广阔。
目前,核燃料循环行业已经形成了完整的产业链条,包括核燃料再处理、核燃料制备、核燃料储存等多个环节。
全球核能装机容量的增加和核燃料循环技术的发展,将进一步推动核燃料循环行业的发展,市场潜力巨大。
二、未来五至十年发展趋势展望1. 技术创新和突破未来五至十年,核燃料循环行业将继续加强技术创新和突破。
核能发展在中国能源布局中的战略意义分析
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核能发展在中国能源布局中的战略意义分析“能源是决定国家安全和发展的重要战略资源”,这是党的十八届三中全会提出的重要观点。
作为全球最大的发展中国家,我国经济发展对能源的需求非常巨大。
然而,由于我国能源结构中存在严重的煤炭主导和排放严重的碳排放,我们面临着巨大的能源环境问题。
相比于化石能源,核能源具有“干净、高效、安全、可靠”的特点。
因此,核能发展在中国能源布局中占有非常重要的战略意义。
一、核能能够加速我国能源结构调整我国现阶段的能源结构主要以传统能源为主,其中煤炭占比最大。
随着环保意识的不断提高以及国际间对碳排放的限制要求加强,我国的能源结构调整显得尤为重要。
相比于传统能源,核能源的碳排放非常低,而且具有独立于西方国家的自主可控优势。
核能发展在中国能源结构布局中可以大幅度提高清洁能源的比重,加速我国能源结构的调整,推进能源转型升级。
二、核能能够促进能源供应保障随着我国经济的快速发展,能源供应保障成为重要的战略需要。
然而,传统能源在储量、供应、运输等方面存在缺陷。
相比之下,核能源具有储量丰富、可持续、供应可靠等优势。
提升核能在能源供应中的比重,不仅能够解决能源供应的瓶颈问题,而且能够使我国能源更加独立和自主可控。
这对于我国外部经济依赖度,特别是能源依赖度的降低,具有非常重要的意义。
三、核能能够促进我国科技创新和产业升级随着我国经济水平的不断提升,我们对于科技创新和产业升级的需求也越来越迫切。
核能作为一个高科技、高安全的技术,对于我国核工业的发展起到了非常重要的作用。
核能源的开发利用越来越强调自主创新和技术领先,这对于推进我国科技创新和产业升级具有重要的意义。
同时,核能也在推动我国新能源、新材料、新制造等高技术产业的发展壮大。
四、核能能够打造我国新的国际能源合作模式相比于传统能源,核能的国际合作机制比较特殊。
因为涉及到核安全、核技术、安全生产等多方面问题,核能合作需要在政治、技术、法律等多个方面得到广泛的认可和支持。
闭路核燃料循环技术研究进展
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闭路核燃料循环技术研究进展摘要:本文基于铀-钚循环的核燃料循环体系,介绍了燃料循环的前段与后段技术,并对“一次通过”循环、热堆闭式循环和快堆闭式循环的特点进行了分析和比较;介绍了核燃料循环的技术现状和主流发展趋势关键词:燃料循环前段后段研究进展1.引言核裂变能系统的核燃料循环(本文指铀-钚循环)指从铀矿开采到核废物最终处置的一系列工业生产过程,核燃料循环是人类实现核裂变能应用的基础。
以核燃料元件在核反应堆中应用为分界,包括铀矿勘查采冶、铀纯化转化、铀同位素分离和核燃料元件制造的技术过程称为燃料循环的前段技术;核燃料从反应堆卸出后(乏燃料)的处理和处置技术过程称为核燃料循环的后段技术。
2.燃料循环的前段技术[1]2.1.铀资源的勘查和开发技术在最先开始阶段,铀矿的开采与传统的金属开采方法一样,采用坑道、竖井的地下开采方法,或采用剥离覆盖的露天开采等常规方法。
开采的铀矿石采用搅拌浸出,并针对不同矿石特性进行酸浸或碱浸。
以后奥林匹克坝等巨型多金属铀矿的发现,铀作为副产品得以开发;同时堆浸和原地爆破浸出也发展起来,美国、中亚等低品位、大矿量砂岩型铀矿地浸方法的成功开发,使铀矿开采技术迈人一个新阶段。
利用生物特性的细菌浸出技术也逐渐发展起来,并在生物菌种的选育和培养方面不断取得突破,与浸出技术有机结合,正逐步应用到铀资源开发的实际工作。
世界上天然铀生产方式一直以常规的井下开采和露夭开采为主,但采用地浸技术采铀呈逐年增加的趋势。
2.2铀转化技术铀及铀化合物的转化过程,称为铀转化。
由于原料来源及其性质不同,产品用途各异,使铀转化的目的和要求也不同。
按照转化对象不同,铀转化分为天然铀转化、浓缩铀转化、堆后铀和贫袖转化三类:第一类为天然铀转化。
将铀矿浓缩物加工成为UO3或UO2,经过氢氟化转化成UF4,再经过氟化成UF6,供铀同位素分离厂做原料,或者UF4经过钙热还原得到金属铀。
第二类为浓缩的铀-235的转化。
将浓缩过的铀-235的氟化物转化为铀氧化物和金属铀。
不同核燃料循环和技术选择的优点和可行性以及先进核反应堆的废物问题
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不同核燃料循环和技术选择的优点和可行性以及先进核反应堆
的废物问题
佚名
【期刊名称】《辐射防护》
【年(卷),期】2023(43)1
【摘要】《不同核燃料循环和技术选择的优点和可行性以及先进核反应堆的废物问题》报告已由美国国家科学院、工程院和医学院发表。
许多先进的反应堆概念和设计正在世界各地处于不同的发展阶段,有望增加或潜在地取代美国的现有商业反应堆,几乎所有的商业反应堆都将在2050年达到目前许可的运行寿期。
美国的反应堆几乎完全由轻水反应堆(LWRs)组成,在一次通过式(once-through)燃料循环中使用低浓缩铀(LEU)氧化物燃料。
先进反应堆和相关燃料循环的开发人员声称他们的设计有几个优点,包括更强的经济竞争力,通过更好地利用自然资源和/或减少废物产生来减少对环境的影响,以及增强核安全和抗扩散能力。
【总页数】1页(P71-71)
【正文语种】中文
【中图分类】TL3
【相关文献】
1.核燃料循环设施与放射性废物环境安全管理的实践和思考
2.我国先进核燃料循环技术发展战略的一些思考
3.国际原子能机构核燃料循环末端及核电站放射性废物管理技术…
4.我国首家先进核燃料循环技术及设备产业化联合研发中心成立
5.IAEA“核燃料循环末端及核电站放射性废物管理技术国际研讨会”介绍
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世界核工业现状与发展趋势
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世界核工业现状与发展趋势核高科技产业是从事核燃料研究、生产、加工, 核能开发、利用, 核武器研制、生产的军民结合型高科技产业,主要由放射性物质地质勘探、铀矿开采、水法冶金、铀精制加工、铀同位素分离、核燃料元件制造、各种类型的反应堆、辐照燃料和乏燃料后处理、人工易裂变材料钚(Pu)-239的生产、放射性废物的处理、锂同位素分离、放射性同位素生产、核武器制造和试验以及相应的科研、设计单位组成,主要产品有核原料、核燃料、核动力装置、核武器(包括原子弹、氢弹和中子弹)、核电力和放射性同位素等。
核工业在国防中具有重要的地位和作用。
核武器比常规武器有更大的杀伤力和破坏力,且造成放射性污染, 对环境生态有长期的、严重的后果。
有鉴于此,核武器成了现代某些国家军事战略的基础,如美国的“遏制战略”、“大规模报复战略”、“威慑战略”等,都是以强大的核力量为后盾的;世界上许多国家也都很重视核技术和核工业的发展。
毛泽东曾指出:“在今天的世界上,我们要不受人家欺负,就不能没有这个东西。
”中国要打破帝国主义的核讹诈和核垄断,维护国家的安全,自立于世界民族之林,在国防上就不能没有完整的核工业。
在国民经济发展中,核工业也具有极为重要的作用。
核工业从早期为军用服务发展起来后,陆续转向为民用服务,如核能转换为电能、热能、机械动力等。
与有机燃料相比,核燃料具有异常高的热值,成品燃料的贮存和运输费用较少,因而在选择核电厂址时,不受燃料开采和加工地区的地理限制,从而适于在缺乏有机燃料和水能资源的地区提供能源,也适于用作持久航行的远洋船舰的动力。
核电站在正常运行情况下释放的有害物质比火电站少得多,有利于环境保护。
在一些国家和地区,核电已经能在经济上同火电具有同等重要的意义。
由于煤炭、石油、天然气、水资源有限,而人类对能源的需求又在不断增长,因此, 核电已被公认为是一种重要的能源。
大力发展核电已成为世界能源发展的总趋势。
此外,核工业和核技术还向国民经济各部门提供多种放射性同位素产品、射线仪器仪表以及辐射技术,在辐射加工、食品保鲜、辐射育种、灭菌消毒、医疗诊断、跟踪探测、分析测量等科研生产方面发挥愈来愈大的作用。
国家 863 计划先进能源技术领域.

国家 863计划先进能源技术领域“ 核燃料循环与核安全技术” 重点项目课题申请指南一、指南说明“ 十一五”863计划“核燃料循环与核安全技术”重点项目是依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020年》的任务要求设置的。
本项目重点在先进核燃料循环与核安全领域开展先进核燃料循环技术模式研究、先进乏燃料后处理工艺及分离设备关键技术研究、长寿命核素嬗变技术研究和核燃料循环过程中安全技术研究。
通过核燃料循环与核安全技术研究, 给出我国闭式燃料循环技术模式的主要技术路线和各堆型及其燃料循环的配合方案; 建立快堆乏燃料后处理技术的研究条件和掌握部分关键工艺技术, 掌握高放废液分离工艺和离心萃取器关键技术; 在我国开展嬗变的实验研究, 获得快堆和热堆嬗变特性数据; 解决发展后处理厂所面临的临界安全和辐射安全技术问题。
通过该项目的实施,将有助于解决我国核资源、核废物及核安全等一系列关键技术问题, 显著提升我国在核燃料循环各主要环节的技术水平,保障我国核能事业的可持续发展。
本指南拟支持方向 4个,课题数量 6个,课题支持年限为 3~4年。
二、指南内容方向 1:先进核燃料循环技术模式研究本方向拟设课题 1个, 课题执行年限 3~4年, 国拨经费预算 400万元。
课题 1:先进核燃料循环技术模式研究研究目标:开展核燃料循环技术模式研究, 提出我国未来压水堆 -快堆匹配技术方案;确定我国“分离 -嬗变”技术发展路线;确立我国对不同等级放射性废液的处理技术模式。
研究内容:我国“分离 -嬗变”核燃料循环技术模式研究,包括“分离 -嬗变”燃料循环技术模式对核能可持续发展的影响研究、“分离 -嬗变”燃料循环的技术需求研究、我国“分离 -嬗变”技术发展思路研究等; 压水堆-快堆匹配闭式燃料循环技术模式研究, 包括压水堆和快堆多种匹配方案和相应的技术路线研究、压水堆-快堆匹配闭式燃料循环技术模式对燃料元件制造及乏燃料后处理的影响研究、快堆 MOX 燃料向金属燃料(U 、 Pu -Zr 过渡的技术路线论证等;放射性废液处理技术模式研究, 包括高放废液处理的固化材料种类、固化工艺条件等技术模式研究、低、中放废液处理的技术、工艺、设备、材料及长期稳定性等技术模式研究。
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我国核燃料闭合循环发展战略探讨
摘要:按我国制定的《核电中长期发展规划(2005—2020年)》,其中要求我们国
家需要走核燃料闭合循环的道路。
基于此,本文着重介绍了闭合循环的意义,简要
介绍了国际发展的基本态势。
对几个相关问题,如商用乏燃料处理厂建设时机;钚
的产用平衡;MOX燃料在热堆核电站使用的适应性;经济性等作了讨论,并提出政策
建议。
关键词:核能;核燃料循环;发展战略
引言
随着我国核电的快速发展及核设施三废退役治理进度的加快,势必将要建设
大量的核燃料循环设施,用以生产核电厂需要的燃料元件,回收处理核电厂产生
的乏燃料,以及对相应的废水、废气和固体废物进行处理处置。
但是与之相对应
的安全标准建设未能跟上,如至今尚未开展过核燃料循环设施的物项安全分级的
研究,从而使得我国核燃料循环设施的设计、建造、制造可以选用合适的规范和
标准,也给安全审评和监督等工作带来了许多困难。
1 我国自主核燃料品牌建设的重点攻关方向
1.1 完善核燃料设计技术体系和基础产业能力
(1)在进行设计分析体系时,应该把核燃料棒性能分析、核燃料组件性能分析程序的自主开发、适用于自主化核燃料的先进堆芯设计程序开发、混合堆芯安
全评价技术等作为重点的关注对象,并将这些技术体系加以改进与完善。
(2)材料研发方面,为了强化其他核燃料关键材料研发保障体系建设,其中包括覆盖材料成分筛选、工艺研究、性能测试评估以及芯块和吸收材料,可以在
已有的锆合金材料研发工作的基础之上,对锆合金研制及性能评价保障体系进行
进一步的夯实。
(3)在制造加工方面,需要把自主核燃料研制相匹配的批量化工艺能力建设和质保体系建设工作作为重点进行关注,另外,补强核燃料运输和贮存相关的核
燃料基础产业保障能力都有待加强。
(4)在试验验证方面,为了解决实验中出现的疑难问题,需要提高自身能力,可以从强化CHF等核燃料综合性能试验实施能力、数据处理和评估能力以及试验
经验积累等方面着手。
1.2建立以市场为驱动的可持续核燃料研发发展模式
第一,为了从行业、国家产业角度开展联动模式搜索,可对我国现有的有利
政策(重大专项等)以及保障手段进行充分利用,从而提高资源利用率,加大对
基础资源与设施的开放共享程度,用以完善和补充当前的核燃料研制与国内的一
些基础能力。
第二,为使我国当前的核燃料研发工作摆脱依靠国家支持的落后模式,可根
据实际,适时进行核燃料用户联盟的创建工作,产业联盟的当今形势下核燃料的
发展趋势,其主要以灵活多样的项目开展工作,从而满足市场需求,与此同时,
还可以通过对市场手段的利用完成核燃料的更新换代。
2 核燃料竞争优势
2.1核燃料循环成本对核电竞争力的影响
目前,从市场整体情况看,我国市场上的清洁能源,如风电、火电,其价格
远远高于核电价格,所以说核电在价位上面有很大的竞争优势,但是,在世界范
围内,随着核电站的快速发展,建设步伐在稳步提升,核燃料价格也是水涨船高,
这样一来,核电本来存在的优势也就面临极大的挑战,当前,价格问题对我国的核电能否继续健康发展起着至关重要的作用,所以,解决这一问题,可使相关单位降低核燃料循环成本。
2.2有利于环境保护与环境安全实施
核燃料是进行闭合循环的,这样一来,将乏燃料当成废物直接进行最终处置的乏燃料废物量要少很多,使长寿命放射性废物的体积和潜在的放射性毒性得到极大程度的降低,从而有效的减少了处置废物所需要的空间。
如果在核燃料的处置中实施铀钚再循环,使其最终处置量降低为“一次通过”的四分之一左右,这样一来,就是说如果在“一次通过”要建四个最终地质处置库实,施铀钚再循环只需要建一个最终地质处置库实就可以了,在实施快堆增殖循环时,需要分离高放废物,之后,将分离出的长寿命裂变产物和次锕系核素放到快堆中嬗变成短寿命的放射性物质,剩下很少需要处置的废物,从而使核能发展的环境生态可持续发展得到解决。
2.3MOX 燃料技术的发展
轻水堆的MOX燃料生产工艺业已成熟,并在继续发展,其主要的发展方向是:实现MOX和UO2的等同性,力求MOX燃料组件和UO2组件在管理上可相互替换,具体要做到:①优化燃料棒的设计使其有更多的裂变气体释放率。
②改进MOX燃料的制造工艺,力求MOX芯块与UO2芯块有相似的特性。
③力求“简单的”堆芯管理策略,使MOX燃料在使用性能上与UO2燃料具有等同性,可以进行同样的堆芯管理。
④由于MOX燃料的制造条件日趋严格(如钚的放射强度强,钚的含量大,废物量多),因此需要研制含钚量高达6.5%的MOX新燃料。
⑤开发全堆芯都装MOX燃料的技术。
2.4实施铀钚再循环
实施闭合循环技术路线, 首要的是建设一座用规模的乏燃料后处理厂和相应的MOX 元件制造厂。
我国核电中长期发展规划确定要积极自主研发快中子增殖反应堆技术, 及时启动试验或示范工程建设。
现正积极筹划快中子堆示范工程建设, 这是在建成实验快堆之后, 我国快堆技术发展的又一个里程碑。
为配合该工程的建设和运行, 提供所需的核燃料, 必须及时地建造相应的乏燃料后处理厂和 MOX 元件制造厂。
商用乏燃料后处理、 MOX 元件制造厂的建设要与快中子示范堆建设相匹配, 统一规划建设。
3 实施铀钚再循环的几个问题
3.1配合我国快中子堆的实施
我国核电中长期发展规划确定要积极自主研发快中子增殖反应堆技术,及时启动试验或示范工程建设。
现正积极筹划快中子堆示范工程建设,这是在建成实验快堆之后,我国快堆技术发展的又一个里程碑。
为配合该工程的建设和运行,提供所需的核燃料,必须及时地建造相应的乏燃料后处理厂和MOX元件制造厂。
商用乏燃料后处理、MOX元件制造厂的建设要与快中子示范堆建设相匹配,统一规划建设。
3.2抓住中法合作引进EPR的机遇
我国已同法国签订了进口两台EPR核电机组的协议,其中还包括法国阿海珐与中国核工业集团公司合作,进行核电站乏燃料后处理及再循环设施可行性研究。
这是我国引进法国成熟的乏燃料后处理技术和MOX元件制造技术的机遇,应抓住机遇,并利用我国已有基础,抓紧建设。
3.3应在核燃料国际多边合作机制实施之前实施
引进和建设商用规模的乏燃料后处理厂和相应的MOX元件制造厂的时机成熟,已到了不能再拖的时候了。
核燃料多边国际合作机制正在酝酿中,一旦达成并实施,生产者和使用者的格局就会固化,我国就会失去为国际核能发展多做贡献的机会。
3.4国家财政政策支持
实施闭合循环的主要出发点是我国核电的可持续发展和提高核工业的整体实力, 核电企业的企业发展是其次的。
闭合循环技术路线的贯彻, 应以国家行为为主。
具体说:① 由国家统一制订闭合循环的技术政策、发展规划和实施计划, 重大建设
项目审批监管。
② 重大项目的建设费用, 应主要由国家在政策上提供融资政策。
③关键技术的研发,应主要由国家提供资金补助。
④为使机组能适应使用 MOX
燃料而进行技术改造的费用和在运行中因使用 MOX 燃料使成本增加的部分, 建议
国家给予适当补偿。
4 结束语
总而言之,对于核电厂,核燃料在一定程度上决定了核电行业的竞争力。
所以,核电厂需要进一步研究影响核燃料的因素,并且采取相对科学的管理方式实
现对核燃料换料管理和循环管理,为核电厂的运行管理提供一定的指导。
参考文献
[1]核燃料循环的经济问题[R].OECD核能机构组织的核燃料循环经济问题工作
组(WGENFC)的研究报告.
[2]马栩泉.核能开发与应用[M].北京:化学工业出版社,2005.
收稿日期:2017年12月30日
作者简介:赵英才男工程师学士学位主要研究方向:乏燃料的综合利用。