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雖然我國核電起步較晚,但是你知道嗎,今天我們已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了高溫氣冷堆(HTGR)和鈉冷快堆(SFR)的發(fā)電。
高溫氣冷堆是一種用較高富集度鈾的包覆顆粒作為燃料、石墨作為慢化劑、氦氣作為冷卻劑的*堆型。由于包覆顆粒核燃料和石墨耐高溫,氦氣傳熱性能好、中子吸收截面小,使得反應(yīng)堆的出口溫度可達(dá)到750~950℃。高溫氣冷堆的熱效率可達(dá)到50%以上,遠(yuǎn)高于其它堆型,這也使得反應(yīng)堆排除的廢熱少,對(duì)環(huán)境影響小。而且高溫氣冷堆采用氦氣輪機(jī)直接循環(huán),便于用空氣冷卻塔散失余熱,所以高溫氣冷堆可以建在冷卻水源不足的地方。我國自二十世紀(jì)70年代開始研制,1987年,10MW高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆(HTR-10)的建設(shè)被列入國家“863”計(jì)劃,1995年經(jīng)批準(zhǔn)開始在清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院建造,于2000年12月建成并達(dá)到臨界,2003年1月實(shí)現(xiàn)滿功率并網(wǎng)發(fā)電。
鈉冷快堆是不使用慢化劑、以液態(tài)金屬鈉作為冷卻劑的反應(yīng)堆。之前介紹的反應(yīng)堆都是要使用慢化劑將核裂變產(chǎn)生的速度很快的快中子慢化成速度慢的熱中子的堆型,稱為“熱堆”,慢化中子是因?yàn)樗俣嚷闹凶痈菀资光?235發(fā)生裂變。但是快中子雖然使鈾-235裂變的概率低一些,卻能使天然存在含量更高但不能發(fā)生裂變的鈾-238發(fā)生核反應(yīng)變成易裂變核素钚-239。快堆中,在不斷消耗钚-239的同時(shí),又有鈾-238不斷轉(zhuǎn)變成新的钚-239,而且新生的钚-239比消耗掉的還多,從而使堆中核燃料變多,實(shí)現(xiàn)裂變材料的增殖。因此,快堆也被稱為快中子增殖堆。鈾-238在天然鈾同位素中的比例為99.3%,熱堆使用的鈾-235僅占0.7%,快堆的應(yīng)用,可以大幅度提高鈾資源的利用率,降低核燃料加工的難度??於鸭夹g(shù)上已日臻完善,但仍存在較為復(fù)雜的問題有待解決。中國實(shí)驗(yàn)快堆于1992年3月獲批準(zhǔn)立項(xiàng),2000年5月開工建設(shè),2010年7月21日實(shí)現(xiàn)核臨界,2011年7月22日完成40%功率并網(wǎng)發(fā)電24小時(shí)的預(yù)定目標(biāo),于2012年10月31日通過驗(yàn)收,標(biāo)志著中國進(jìn)入世界少數(shù)幾個(gè)擁有快堆國家的行列。(摘自《核電造福你我他》P24)