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美韓將聯(lián)合研發(fā)鈉冷卻快中子反應(yīng)堆-輻射儀_輻射檢測儀_輻射巡測儀_輻射監(jiān)測儀_輻射劑量儀器_輻射巡檢儀_輻射報警儀-上海仁日輻射防護(hù)設(shè)備有限公司

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技術(shù)文章

美韓將聯(lián)合研發(fā)鈉冷卻快中子反應(yīng)堆

2016/10/17 14:19:43

美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)近日承諾將幫助韓國研發(fā)先進(jìn)核反應(yīng)堆,研發(fā)工作將部分參照業(yè)已成功的EBR-II原型堆進(jìn)行,并計劃在2028年開始運行功率為150兆瓦的鈉冷卻示范機組。

鈉冷卻快堆系統(tǒng)圖. 池型反應(yīng)堆,小體積的堆芯,主泵和熱交換器等一回路設(shè)備都浸在鈉冷卻劑池中。二回路生產(chǎn)蒸汽并推動汽輪機運轉(zhuǎn)(圖片提供:韓國核能研究所)
2014年8月25日,阿貢國家實驗室主任彼得﹒李特伍德(Peter Littlewood)與韓國原子能研究所(KAERI)所長鐘慶金(Jong Kyung Kim)簽署了諒解備忘錄。阿貢實驗室方面透露說“該備忘錄涉及核能科技合作的很多方面”,對方出資678萬美元邀請阿貢參加第四代鈉冷卻快中子反應(yīng)原型堆(PGSFR)的研發(fā)工作。
韓國核能研究所(KAERI)負(fù)責(zé)研發(fā)鈉冷卻快堆,阿貢則提供相關(guān)的支持工作,韓國電力株式會社(KEPCO)下屬的工程建設(shè)公司則負(fù)責(zé)BOP的施工。根據(jù)計劃,該項目的一個重大節(jié)點是到2020年底取得韓國核安全委員會的許可,這將有助于在2028年實現(xiàn)機組的運行發(fā)電。目前,廠址還沒有選定。盡管這種原型堆只能給電網(wǎng)供應(yīng)150兆瓦的電力,但是其主要意義在于燃料的示范性:鈉冷卻快堆使用低濃度的鈾和鋯制作而成的金屬燃料細(xì)棒,換料時還可使用其他反應(yīng)堆在發(fā)電期間產(chǎn)生的、同樣含有超鈾元素的燃料(通常情況下此類燃料被當(dāng)作核廢料處理)。據(jù)國際原子能機構(gòu)(IAEA)的數(shù)據(jù)顯示,研發(fā)鈉冷卻快堆的目的是測試這種金屬燃料的性能,即展現(xiàn)鈉冷卻快堆轉(zhuǎn)化超鈾元素的能力。
元素的轉(zhuǎn)化意味著將其長放射性半衰期轉(zhuǎn)變?yōu)槎贪胨テ。如此一來,鈉冷卻快堆就可以使用其他反應(yīng)堆產(chǎn)生的乏燃料,從而減輕乏燃料處理的負(fù)擔(dān),同時也有助于簡化核廢料處理的流程,而這些功能都可以在鈉冷卻快堆發(fā)電期間實現(xiàn)。
阿貢實驗室方面稱其“在上世紀(jì)80年代和90年代進(jìn)行金屬燃料技術(shù)基礎(chǔ)的研發(fā)和建設(shè);1986年在對實驗增值堆II(EBR-II)進(jìn)行標(biāo)志性試驗的過程中驗證了其固有的安全性能。在模擬冷卻水流失的情況下,不需操縱員的任何操作,就能實現(xiàn)安全停堆和反應(yīng)堆的冷卻。”美國三里島和日本福島核事故期間都出現(xiàn)了堆芯在失去冷卻水之后發(fā)生損壞的情況。
IAEA稱鈉冷卻快堆具有一套非能動停堆系統(tǒng),加之“能動和非能動衰變熱導(dǎo)出系統(tǒng)”,使得該堆型“足以在沒有操作員操縱的情況下導(dǎo)出所有設(shè)計基準(zhǔn)事故所產(chǎn)生的衰變熱!
阿貢實驗室的馬克﹒彼得斯(Mark Peters)說,“鈉冷卻快堆型是世界上首類具備固有安全性能、能夠防止嚴(yán)重事件發(fā)生的快中子反應(yīng)堆!

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