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中国铀资源足够用上3000年

2019年04月09日 栏目:教育

中国铀资源足够用上3000年我国科学家经过24年的攻关,近日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、钚材料回收。

中国铀资源足够用上3000年

我国科学家经过24年的攻关,近日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、钚材料回收。而如果能将钚材料在动力堆上实现循环利用,意味着在现有核电规模下,中国已探明的铀资源从大约只能使用50到70年,变为足够用上3000年。

“意义重大,令人振奋!”听闻这一消息,南京航空航天大学核科学与工程系汤晓斌博士、江苏核电有限公司党委副书记李华平很是自豪和兴奋。

这项技术的专业名称叫“动力堆乏燃料后处理技术”。据介绍,核电站发电,是通过核燃料在核反应堆中产生裂变反应放出能量。和火力发电站要不断加煤一样:当核燃料保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",但是它又不是"煤渣",而是"大宝贝"。”中核团体专家解释说,在当今世界的核电技术下,核燃料都只燃烧了3%-4%左右,就维持不了额定功率了。而这些核燃料在燃烧进程中,还会产生新的核燃料。“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进程把核电站没燃烧完的核燃料成份,还有新产生的有价值成分提出来,再制成咱们核电所需要的燃料元件。”

“核电发展主要面临3大困难:核安全、核燃料、核废料。我国科学家在核研究上的这一重大技术突破,对我国解决核废料、核燃料问题都有着极大帮助,可谓一举两得。”汤晓斌博士包括中国在内的全球各国运行及正在建设的第二代、第三代核电站,使用的核燃料都主要为铀-235。因而可知,铀资源对全球来说都是极其宝贵的。而我国又是铀资源不太富裕的国家,这1技术可谓"雪中送炭"。”

另一方面,我国核燃料已发展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,每年产生的大量乏燃料,在没有掌握这项技术之前只有一个处理办法封存或者深埋到地下。汤晓斌表示,“动力堆乏燃料后处理技术可使核废料产生量得到较大程度的降低,实现核燃料利用的化和放射性废物更小化。”

据介绍,我国科学家经过24年的反复实验,终于突破了全套技术体系,且完全由中国自主设计、自主建造、自主研发。为什么会历时如此之久?专家解释说,主要原因是循环利用的原理听起来简单,操作却十分不易。

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?每一步都是科学难关。

此番研发成功,也使得中国成为全世界少数几个掌握核电乏燃料后处理技术的国家。在此之前,已有法国、英国等前后掌握了该项技术,但这些国家对自己的核心技术体系都是严格保密的。中核集团专家表示,“在核燃料工业里,我们是极少数几个能够构成核燃料循环的国家之一。因此来讲,在国际上对全部技术水平、科技水平,我们将能够具有话语权,乃至还能起到一定的引导作用。”

江苏核电有限公司党委副书记李华平表示,我国动力堆乏燃料后处理技术获得重大突破,“对我们江苏来说,更是个好消息。江苏是经济大省,同时也是能源小省,非常需要大力发展核电这样的清洁能源。从今年开始,我们连云港田湾核电站的扩建项目3、4、5、6号机组将相继开工建设,江苏核电将进入快速发展的新时期。”

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