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火狐足球APP----行波堆是核电发展的神来之笔 中

发布者:火狐足球APP有限公司发布时间:2020-01-28
火狐足球APP官网核电网讯:遥远的行波堆1958年,美国麻省理工学院的范伯格在国际和平利用原子能会议上提出了“增殖-燃烧反应堆”的概念,主要物理过程为可转换材料(如238U)在反应堆内的“原位”增殖和焚烧,将整个闭式燃料循环在同一个堆内实现,简化核燃料循环,提高一次通过模式的铀资源利用率。由于该增殖焚烧过程通常有增殖行波和焚烧行波的物理图像,被广泛称为“行波堆”。其具体实现方式又可以进一步分为行波堆和驻波堆两种。如果行波堆能够研制成功并投入使用,它们提供的能量够地球上的每个人按照美国的人均能耗用上1000年。对此,范伯格表示:如果这个方案可行,今后我们只需要“每个行星有一个浓缩厂”,即只需要浓缩铀来点燃行波堆,用现有的乏燃料和天然铀就可以提供全世界所有人使用千年的能源。可是,在当时的技术条件下,行波堆就像核聚变一样遥不可及,只能是一个纯理论研究。行波堆的燃耗要达到30%以上,燃料包壳辐照要达到500dpa(材料辐照性能)以上,而在当时的实验室条件下,材料辐照性能也达不到一年百个dpa。相对而言,当时的水堆技术,技术可行性更高,更具备工业应用条件,世界核电便以此种技术大规模发展起来。行波堆就这样被遗忘在工业应用的门槛之外。随着世界核电的发展,一些问题日益凸显:核燃料的来源问题,乏燃料后处理的问题,以及核扩散的风险等。乏燃料中包含有大量的放射性元素,具有放射性,如果不加以妥善处理,会严重影响环境与接触它们的人的健康。目前国际上对乏燃料的处置办法有两种:一次通过和进行乏燃料后处理。进行乏燃料后处理,也有两种方式:一种是乏燃料出堆后,通过后处理分离出铀、钚,铀、钚可以另作他用。分离出铀、钚后的乏燃料经过几万年的存放后,放射性毒性可以减低到等效天然铀水平。另一种是,除分离出铀、钚以外,进一步分离出次量锕系核素,这就是先进燃料循环方式。次量锕系核素里有部分核素的放射性半衰期非常长,是乏燃料中除钚之外最主要的长期放射性毒性来源。把所有锕系元素分离出来后,剩余的乏燃料只需要储存几百年就可以降低到等效天然铀的水平。虽然很多国家的后处理技术已经发展得比较成熟,甚至达到了工业规模,但到目前为止,主要仍是针对压水堆乏燃料后处理,没有一条线是能够用于快堆及闭式燃料循环工业应用的,国家级的完整闭式燃料循环体系并没有真正建设起来。同时,能够分离出钚的后处理技术是敏感技术,后处理技术在降低了乏燃料的毒性的同时,也带来了核扩散的隐忧。以美国为代表的国家对现有的后处理技术并不满意,他们认为,现有的后处理技术要耗费巨大的人力、物力、财力,且需要特别长的周期,在工业应用上并没有很大的前途,还不如等到技术进步得足够快,找到更适合于工业应用的办法后再处置。他们主要采用“一次通过”的方式,即核燃料焚烧后,从堆内卸出,深埋储存,以待日后后处理技术更加先进时再进行处理。在核电发展的困境中,美国泰拉能源公司将目光投向了看起来遥不可及的行波堆技术,积极开展相关研究。