二手核燃料中“超铀元素”的未来

时间:2019-02-11 05:00:18 来源:华伦新闻网 作者:匿名



最近的新闻报道称,美国研究人员正与其他国家合作,通过先进的燃料循环操作进一步开发反应堆。

首先是与韩国原子能研究所(KAERI)签署了近700万美元的协议,涉及与阿贡国家实验室(ANL)在核科学技术方面的合作,重点是开发一个150,000千瓦的钠冷却快堆。 [1]

该演示反应堆最初是用低浓缩铀金属燃料开发的,由ANL在20世纪80年代开发用于其第2号实验增殖反应堆(EBR-II)。后来,第四代钠冷快堆原型(PGSFR)旨在用于测试含有超铀元素(TRU)的先进燃料,这些燃料基本上是长寿命的同位素ɑ,镅,钚,它们排放ɑ粒子,一切都在现代的光线中产生水反应堆中燃料的燃烧。

该项目的目标是到2020年底获得韩国核监管机构的设计批准,并设想进行2028年的PGSFR试运行。

日本日立也与美国的三所大学进入了联合研究的新阶段,以开发可重复使用TRU作为燃料的资源再生沸水反应堆(RBWR)项目。 [2]

该概念使用日立最新的沸水反应堆来设计相同的非核心设备,包括安全系统和蒸汽轮机。然而,随着不同的燃料设计,特别是更短的六角形燃料组件和Y形控制杆,日立建议新的核心可以加载到其已经商业化的ABWR设计的反应堆压力容器中。

与此同时,总部位于加拿大的Candu Energy开发了先进燃料循环反应堆(AFCR),据称可以部署。 [3]

这些和许多其他“燃烧废物”反应堆项目现在主要基于成熟的技术,追求一个共同的目标:在当前的经济压力下,加上获得许可证和建造核反应堆所需的时间,如果你想做任何示范项目投入在未来十年左右投入运营的确会让人觉得这是'独特'的前进方向。

考虑到近年来参与此类项目的韩国和中国令人印象深刻的核建筑记录确实令人鼓舞。

但也许还具有象征意义,该领域的前领导人是美国的幕后推手。美国智库第三条道路最近的一份报告表明,政府应该增加对先进核技术的投资。 [4]尽管美国核能研究的总资金正在增加(从2004年每年不到4亿美元增加到今天的8亿多美元),但该报告称“没有美国主导的核能恢复充满能量”,它提供了先进的核能反应堆研究。资金非常少,仅占总预算的8%。

相比之下,中国(以及日本和法国)等世界各国正在大力投资核创新。例如,中国最近加速完成一个完整的熔盐堆的时间表只有十年,并计划在2024年左右投入运行。该报告称,按照美国标准,它正在推进“飞行”。

该报告呼吁联邦资金“大幅增加”以支持美国先进的示范反应堆项目。据估计,至少五年每年至少需要1亿美元。从2003年到2013年,过去十年的先进反应堆研究项目平均每年收入2500万美元。所以仍有一段路要走。

同时,尽管最重要的是支持这些先进项目,但优先考虑目前正在建设中的反应堆的改进是正确的。有必要降低新反应堆的建设成本,缩短建设周期,实施各种处理核废料的方法,并开发技术以应对即将到来的大规模退役计划。

原文和评论:原文:Caroline Peache,TRU未来,NEI,2014年11月18日

1.国家核电技术公司,美国和韩国将共同开发钠冷快中子反应堆,2014-09-04

2.国防科技信息网,日立和美国联合开发以铀为燃料的反应堆,2014-09-02

3. WNN,AFCR和中国的燃料循环,2014年11月11日; NEI,AFCR:超越天然铀燃料循环,2014年11月10日

4. Ingrid Akerlind和Josh Freed,核能复兴将在没有美国的情况下前进,第三条能源创新,2014年8月

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