研發(fā)團(tuán)隊(duì)建成一體化快堆模擬測(cè)試設(shè)施。
中國科學(xué)家采用新方法排出核反應(yīng)堆堆芯熱量。中國原子能科學(xué)研究院的研究人員測(cè)試了"非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)"。據(jù)報(bào)道,這種創(chuàng)新方法可以提高中國下一代回收放射性廢料的核電站的防熔毀能力。余熱排出系統(tǒng)用于核電站防止反應(yīng)堆過熱,使堆芯保持安全的低溫狀態(tài)。科學(xué)家們稱,新方法可以使相同類型的燃料提取的能量比水冷反應(yīng)堆多100倍。
快堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是一項(xiàng)突破,研究團(tuán)隊(duì)稱其對(duì)研發(fā)具有閉式燃料循環(huán)的第四代核電站發(fā)揮重要作用。一體化快堆使用液態(tài)金屬(通常是鈉)作為冷卻劑。這種反應(yīng)堆的特點(diǎn)是具有閉式燃料循環(huán),乏燃料在與反應(yīng)堆相同的設(shè)施內(nèi)進(jìn)行后處理。據(jù)報(bào)道,這種方法可以使相同類型的燃料提取的能量比水冷反應(yīng)堆多100倍,未使用的鈾可以轉(zhuǎn)化為新的钚原子并回收利用。
核燃料的持續(xù)回收利用還可以減少90%的核廢料。中國原子能科學(xué)研究院8月25日證實(shí),最新實(shí)驗(yàn)是我國一體化快堆非能動(dòng)余熱排出新技術(shù)的首次原理性試驗(yàn)。該技術(shù)利用現(xiàn)有核廢料作為燃料,并采用反應(yīng)堆電化學(xué)后處理系統(tǒng),形成閉合燃料循環(huán),使反應(yīng)堆能夠產(chǎn)生更多燃料,減少長壽命核廢料,并在防擴(kuò)散和經(jīng)濟(jì)性方面具有潛在改進(jìn)。
研究人員透露,快堆利用快速移動(dòng)的中子更好地利用核燃料。當(dāng)這些"快中子"引起裂變時(shí),會(huì)釋放出額外的中子,這是快堆的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。快堆可以使用其他反應(yīng)堆回收的燃料運(yùn)行,從而大幅提高核電站的燃料效率、減少廢物并提高性能?於芽梢允褂媒饘、陶瓷或熔鹽燃料在裂變過程中產(chǎn)生熱量。它們主要由液態(tài)金屬冷卻,但也可以使用氣體或熔鹽,只要不存在慢化劑來減慢中子速度。機(jī)械泵用于使冷卻劑在堆芯中循環(huán),從而排出燃料中的熱量。
中國最新的第四代核電站CFR-600鈉冷快中子增殖反應(yīng)堆及其計(jì)劃中的繼任者CFR-1000(將是中國首個(gè)商業(yè)千兆瓦級(jí)快堆)是實(shí)現(xiàn)完全閉合燃料循環(huán)快堆的墊腳石。中國原子能科學(xué)研究院表示,新的非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)已納入其一體化快堆的設(shè)計(jì)中。
由于反應(yīng)堆的內(nèi)部工作原理難以檢查,研究人員開發(fā)了一種實(shí)驗(yàn)?zāi)M技術(shù)來研究排熱系統(tǒng)的功效。利用這項(xiàng)技術(shù),他們開發(fā)了一個(gè)一體化快堆模擬測(cè)試設(shè)施,可以模擬反應(yīng)堆從正常運(yùn)行到停堆后排熱的轉(zhuǎn)變。據(jù)報(bào)道,研究人員使用該設(shè)施對(duì)新系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。
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