我国掌握核燃料回收技术燃料使用率大幅提高

2011-08-15 00:52
科技传播 2011年2期
关键词:煤渣王健核燃料

中国科学家在核研究上取得重大技术突破:实现了核动力堆中燃烧后的核燃料的铀、钚(同“布”音)材料回收。而如果能将钚材料在动力堆上实现循环利用,这意味着在现有核电规模下,中国已经探明的铀资源从大约只能使用50 到70 年,变成了足够用上3000 年。

这项技术的专业名称叫“动力堆/乏燃料/后处理技术”。专家介绍,核电站发电,是通过核燃料在核反应堆中发生裂变反应,放出能量。和火力发电站要不断加煤一样:当核燃料维持不了一定的功率时,也需要更换。这些被换下来的核燃料组件,就叫做乏燃料。通俗地说,乏燃料类似于火力发电站中的“煤渣”,但是它又绝对不是“煤渣”,而是“大宝贝”。因为当今世界的核电技术下,核燃料都只燃烧了3%—到4%左右,就维持不了额定功率了。而这些核燃料在燃烧过程中,还会产生新的核燃料。

中核集团后处理中试工程总工程师 王健:那么这个时候我们就需要把核燃料进行后处理,也就是通过一系列的化学过程把核电站没燃烧完的核燃料,还有新产生的核燃料提出来,再制成咱们核电所需要的燃料元件。循环利用的原理听起来简单,操作却异常艰难。如何对这些有极强核辐射、对人体有致命伤害的元器件进行剪切、分离、提取、提纯等等?每一步都是难题。我国科学家经过24 年的科研,经过反复实验,终于突破了全套技术体系。中核集团后处理中试工程总工程师 王健:完全是靠咱们国家自主设计、自主建造、自主研发的这么一个设施。中核集团后处理中试工程总指挥 王俊峰:我们最后这一次(试验),制备出了合格的铀产品和钚产品,所以说我们成功了。中国核工业集团总经理 孙勤:在核燃料这个工业里面,我们是极少数几个能够形成核燃料循环的一个国家,因此来说,在国际上对整个技术水平、科技水平、我们将能够既有话语权,甚至还能起到一定的引导作用。

此前,法国、英国、俄罗斯、日本、印度等国掌握动力堆乏燃料后处理技术,但对自己的核心技术体系每个国家都是严格保密。而我国核燃料已经发展20 多年,目前已经有13 个建好的核电机组,每年都会产生大量的乏燃料组件,在没有掌握这项技术之前只有一个处理办法——存起来。

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