中国实验快堆-第四代堆型-未来核电的主要方向

中国实验快堆-第四代堆型-未来核电的主要方向
中国实验快堆-第四代堆型-未来核电的主要方向

中国实验快堆工程

——核燃料越烧越多,核废料越烧越少

工程总投资:13.88亿元

工程期限:1995年——2010年

北京房山区中国原子能科学研究院内建设的中国第一座钠冷池式快中子增殖反应堆。

长久以来,核电一直被认为是人类在和平利用核能方面的伟大创举,目前全世界已有核电站400多座,占全世界发电总量的17%。核电凭借其安全、高效、清洁的诸多特性,开始为越来越多的国家重视。美国和欧洲许

多国家经历了20世纪80年代初到90年代末的反核浪潮之后,又开始大力发展核电,可以预见在未来的20年内,世界范围内将掀起新一轮发展核电的热潮。亚洲则以中国庞大的核电建设计划震撼世界,按照规划中国将在2020年前新建58座百万千瓦核电机组,这相当于目前日本核电机组的总数。

但是大规模的核电建设计划,对于日益枯竭的铀矿资源而言,是个矛盾日深的关系。其关键症结在于目前国际上使用的压水堆核电站存在核燃料利用率低的问题,铀矿资源中只有占蕴藏量0.66%的铀-235能够在提纯处理后作为核电站燃料,而其余占天然铀99.2%以上的铀—238则只能做核废料处理。预计到2030年,世界上易开采的低成本铀资源的80%都将被消耗掉。而那时,正是我国核电事业大发展时期,核电站可能出现无米下锅的尴尬局面。

而快中子增殖反应堆则完全能够解决这一问题,它可以将带有放射性的铀—238从核废料变成核燃料,使铀矿资源利用率从1%提高到70%以上。一举解决铀矿资源枯竭,核材料利用率低,和核废料难以处理等三大棘手问题。因此开发快中子增殖反应堆,对于充分利用我国铀资源、持续稳定地发展核电、解决后续能源供应等问题具有重大的战略意义。

中国实验快堆工程

中国实验快堆工程(CEFR)属于“863计划”国家重点实验性核反应堆工程,是我国第一座钠冷池式快中子反应堆。工程选址位于北京房山区中国原子能科学研究院内,这一实验快堆由科技部、国防科工委及核工业集团公司出资兴建,总投资达13.88亿元人民币,中国原子能科学研究院负责建设管理和建成后的运行。是国家863计划中投资最大的专案之一。

工程总建筑面积43500平方米,包括核岛厂房,核岛专用厂房,汽轮发电机厂房(包括连廊),其中核岛厂

房建筑面积36000平方米,地下一层,地上十层,东西长64米,南北宽79.65米,3米厚的筏板座落于砂卵石层上,筏板底标高为-7.7米,反应堆大厅顶盖采用圆形砼拱顶,顶标高为57米。整个厂房均为现浇砼结构,其筏

板砼总量14600平方米,钢筋2800吨。围绕建设中国实验快堆的目标,中国原子能科学研究院在"七五"、"八五"开展了多项课题研究,并于"八五"开始工程设计。由于这是国内首次自主研究、设计、建造和管理,与国内在建的核电工程相比,技术更复杂,管理难度更大。

在试验快堆建设过程中,以钠为冷却剂,首次将非能动余热倒出系统应用于快堆,正在国际上也是首次。该系统的设计原理式依靠自然对流和自然循环倒出余热,不用阀门和泵,初打开空气冷却器风门为主动动作外,其余全部由非能动原理试验。该系统可以保证在全厂断电、地震和失水三种最严重的事故状态下,将堆芯余热倒出,从而保证反应堆的安全。

该实验堆热功率65MW,试验发电功率20MW,共分15个子项、219个系统。1995年底由有关部门批准立项,自1998年10月开始负挖,2000年5月30日浇灌第一罐混凝土,2000年7月18日,国家主席江泽民与俄罗斯总统普京出席《中俄两国政府关于在中国建造和运行快中子实验堆的合作协议》的签字仪式,将中俄两国的快堆技术合作推到国家一级的新高度。2002年8月核岛主厂房封顶,2005年8月11日堆容器首批大型部件吊入反应堆大厅安装。计划于2009年6月建成达到临界,2010年6月试验发电。

传统的压水反应堆核电站

什么是快堆

快堆是快中子增殖反应堆的简称,这是堆芯中核燃料裂变反应主要由平均能量为0.1Mev以上的快中子引起的反应堆,其重要特点是在消耗核燃料的同时,产生多于消耗的核燃料,真正做到核燃料越烧越多,核废料越烧越少。

目前全世界有400多座核电站,多数为轻水堆,分压水堆和沸水堆两类,主要是由热中子引发裂变反应,因而又被称为热堆。热堆消耗的主要核燃料是铀235。铀有三种同位素,即铀-234、铀-235和铀-238。其中的铀-234不会发生核裂变,铀-238在通常情况下也不会发生核裂变,只有铀-235这种能够轻易发生核裂变的材料,才能做核燃料。但是,自然界中铀-235的蕴藏量仅占0.66%,其余绝大部分是铀-238,它占了99.2%。为保证核反应正常进行,一般轻水堆采用3-4%的浓缩铀-235为原料,也就是说真正参与核反应的原料只有3-4%,余下是会产生辐射的铀-238核废料。

这就相当于我们的煤饼厂里,铀-235如同"优质煤",而铀-238却像"煤矸石",只能作为核废料堆积在那里,成为污染环境的"公害",长期以来核废料的处理一直是一大难题。

在早期研究核反应实验时,有科研人员发现铀-238在参与裂变时,会少量吸收高速中子变为铀-239,但铀-239极不稳定,会快速衰变为较为稳定的钚-239,钚-239亦可作为与铀-235相似的裂变原料。基于此特性,上世纪60年代末法国科学家首先通过加大快中子产生量,制造出了第一台快中子堆,通过快中子使原料中铀-238不断转化为钚-239,由于产生大于消耗,使得原料实现不断增值。

铀矿石

解决铀矿资源枯竭问题

快堆不用铀-235,而用钚-239作燃料,不过在堆心燃料钚-239的外围再生区里放置铀-238。钚-239产生裂变反应时放出来的快中子,被装在外围再生区的铀-238吸收,变为铀-239,铀-239经过几次衰变后转化为钚-239。在大型快堆中,平均每10个铀-235原子核裂变可使12至14个铀-238转变成钚-239。这样,钚-239裂变,在产生能量的同时,又不断地将铀-238变成可用燃料钚-239,而且再生速度高于消耗速度,核燃料越烧越多,快速增殖,所以这种反应堆又称"快速增殖堆"。

也可以做这样一个比喻:一艘帆船因暴风雨而搁浅,船员在阴雨连绵的孤岛上生火做饭。有的人直接用仅剩的干木头生火烧烤食物。但是聪明人则提议,用湿木头当炉灶来烧食物。这样干木头用完的时候,湿木头也被烤干。最后所有的湿木头都可以用于求生。而在热堆和快堆中,铀-235是干木头,铀-238就是湿木头。干湿结合地可持续的使用,这就可以榨干铀所有的能量。

在这种堆中,每消耗1公斤易裂变燃料可以产出多于1公斤甚至高达1.5公斤以上的新的易裂变燃料(钚)。多生产出来的燃料可以用于新建快堆,新快堆又进行增殖。从效果看,快堆运行中真正消耗的不是开始放进去的易裂变燃料铀—235,而是占天然铀99.2%以上的铀—238。所以在发展压水堆的基础上再发展快堆,考虑钚的再循环和损耗,可将铀资源的利用中提高到60-70%。由于利用率的提高,更贫的铀矿出有了开采的价值,就世界范围讲可采铀资源将增加千倍。所以说,把快堆发展起来,裂变核能将成为几乎不可耗竭的能源。

半个世纪以来,人类总共开采出了大约220万吨铀,尚未发现的储量估计也有这么多。世界铀资源的国家分布极不均衡。澳大利亚、加拿大和哈萨克斯坦这3个国家就拥有55%以上的RAR+IFR级铀资源。如果再加乌兹别克斯坦、南非和纳米比亚,这一比例就接近72%。如果再加上尼日尔和俄罗斯,几乎可达85%。

20世纪50-60年代,美国、德国(民主德国)、捷克和法国曾经是铀资源大国。现在,欧洲国家的铀资源实际上已经用光,美国的铀资源也只占世界铀资源的2%左右。美、德、捷、法四国的铀资源已经完全枯竭,其总开采量为76.1万吨。加拿大、南非、澳大利亚、尼日尔、纳米比亚五国的累计开采量已有83.8万吨,但它们还有资源潜力。

一座百万千瓦轻水堆核电站,每天大约需要消耗3公斤铀-235。2006年,世界核电站使用了大约7万吨天然铀。而2006年全世界的地下铀矿开采量只有4.3万吨左右,不足部分主要是依靠消耗库存和核武器中的核原料。根据预测,到2015年,世界核电站对铀的年需求量将达到7.5万-8.5万吨,2025年将为8.5万-10万吨。到2015年,这些次生来源也将消耗殆尽。在目前情况下,现已探明的铀储量还能使用50年左右。如果考虑到所谓的补充储量,则还可使用200年。因此,随着核原料世界需求量的增大,铀的价格也在飞涨,2007年中期高过每公斤300美元的价格。快堆的建设对于解决铀矿资源枯竭问题也日益迫切。

此外,热堆反应后的剩余物的放射性仍然很强,如果直接地质处置,则每三四年就需建造一座类似于美国YUCCA MOUNTAIN(尤卡山,大型核废料处理场)规模的处置库,耗资极其惊人。而这些核废料在快堆反应中经过回收再利用以后,放射性物质的衰变期只有二三百年,可以大大减少核废物处置量,降低缺乏燃料长期毒性风险。

目前,在核电站中广泛应用的压水堆(如我国的秦山、大亚湾核电站堆型)对天然铀资源的利用率只有约1%,而快堆则可将这一利用率提高到60%~70%。这对充分利用我国的铀资源,促进核电持续发展,解决我国的后续能源供应问题具有重要意义。由于利用率的提高,相对较贫的铀矿也有了开采价值。就世界范围讲,这样能使可采铀的资源增加千倍。以目前探明的天然铀储量推测,快堆的使用可以使铀资源可持续利用3000年以上。

快中子增殖反应堆结构

快中子堆一般采用氧化铀和氧化钚混合燃料(或采用碳化铀-碳化钚混合物),将二氧化铀与二氧化钚混合燃料加工成圆柱状芯块,装入到直径约为6毫米的不锈钢包壳内,构成燃料元件细棒。燃料组件是由多达几十到几百根燃料元件细棒组合排列成六角形的燃料盒。

快堆堆芯与一般的热中子堆堆芯不同,它分为燃料区和增殖再生区两部分。燃料区由几百个六角形燃料组件盒组成。每个燃料盒的中部是混合物核燃料芯块制成的燃料棒,两端是由非裂变物质天然(或贫化)二氧化铀束棒组成的增殖再生区。核燃料区的四周是由二氧化铀棒束组成的增殖再生区。反应堆的链式反应由插入核燃料区的控制棒进行控制。控制棒插入到堆芯燃料组件位置上的六角形套管中,通过顶部的传动机构带动。

由于堆内要求的中子能量较高,所以快堆中无需特别添加慢化中子的材料,即快堆中无慢化剂。目前快堆中的冷却剂主要有两种:液态金属钠或氦气。根据冷却剂的种类,可将快堆分为钠冷快堆和气冷快堆。气冷快堆由于缺乏工业基础,而且高速气流引起的振动以及氦气泄漏后堆芯失冷时的问题较大,所以目前仅处于探索阶段。

钠冷快堆用液态金属钠作为冷却剂,通过流经堆芯的液态钠将核反应释放的热量带出堆外。钠的中子吸收截面小;导热性好;沸点高达886.6℃,所以在常压下钠的工作温度高,快堆使用钠做冷却剂时只需两、三个大气压,冷却剂的温度即可达500-600℃;比热大,因而钠冷堆的热容量大;在工作温度下对很多钢种腐蚀性小;无

毒。所以钠是快堆的一种很好的冷却剂。世界上现有的、正在建造的和计划建造的都是钠冷快堆。但钠的熔点为97.8℃,在室温下是凝固的,所以要用外加热的方法将钠熔化。钠的缺点是化学性质活泼,易与氧和水起化学反应。所以在使用钠时,要采取严格的防范措施,这比热堆中用水作为冷却剂的问题要复杂得多。

按结构来分,钠冷快堆有两种类型,即回路式和池式。

回路式结构就是用管路把各个独立的设备连接成回路系统。优点是设备维修比较方便,缺点是系统复杂易发生事故。与一般压水堆回路系统相类似,钠冷快堆中通过封闭的钠冷却剂回路(一回路)最终将堆芯发热传输到汽-水回路,推动汽轮发电机组发电。所不同的是在两个回路之间增加了一个以液钠为工作介质的中间回路(二回路)和钠-钠中间热交换器,以确保因蒸汽发生器泄漏发生钠-水反应时的堆芯安全。

池式即一体化方案,池式快堆将堆芯、一回路的钠循环泵、中间热交换器,浸泡在一个很大的液态钠池内。通过钠泵使池内的液钠在堆芯与中间热交换器之间流动。中间回路里循环流动的液钠,不断地将从中间热交换器得到的热量带到蒸汽发生器,使汽-水回路里的水变成高温蒸汽。所以池式结构仅仅是整个一回路放在一个大的钠池内而已。在钠池内,冷、热液态钠被内层壳分开,钠池中冷的液态钠由钠循环泵唧送到堆芯底部,然后由下而上流经燃料组件,使它加热到550℃左右。从堆芯上部流出的高温钠流经钠-钠中间热交换器,将热量传递给中间回路的钠工质,温度降至400℃左右,再流经内层壳与钠池主壳之间,由一回路钠循环泵送回堆芯,构成一回路钠循环系统。

两种结构形式相比较,在池式结构中,即使循环泵出现故障,或者管道破裂和堵塞造成钠的漏失和断流,堆芯仍然泡在一个很大的钠池内。池内大量的钠所具有的足够的热容量及自然对流能力,可以防止失冷事故。因而池式结构比回路式结构的安全性好。现有的钠冷快堆多采用这种池式结构。但是池式结构复杂,不便检修,用钠多。

1975年在法国境内合资建造的"超凤凰"快堆电站,就是一座钠冷、池式、四环路快中子堆商用验证电站。其电站热功率300万千瓦,净电功率120万千瓦。采用外径8.5毫米的不锈钢管做燃料元件包壳,271根燃料棒组成一个组件。堆芯共364个燃料组件,通过堆芯的钠流量为5.9万吨/小时。采用池式结构,钠池内径21米,高

19.5米,堆芯高1米。有并列的四个环路,包括四台钠泵和八台中间热交换器都放在钠池内。增殖比可达1.2;功率密度为285千瓦/升;热能利用效率达到41%。

钠冷快中子堆采用停堆换料的方案。换料是在250℃左右高温液态钠池内进行。换料时通过移动臂将燃料组件取出,通过倾斜通道输送到乏燃料贮存池中去,经衰变后送后处理厂加工。

快中子对核电站的主要特点归纳如下:

1. 可充分利用核燃料比目前的热堆对核燃料的利用率提高80倍。

2. 可实现核燃料的增殖摆脱即将面临的铀资源日益枯竭的困境。

3. 低压堆芯下的高热效率在堆芯基本处于常压下,冷却剂的出口温度可达500一600℃。

这是一座核能发电厂,水蒸气正在从双曲面形状的冷却塔排出。核反应堆位于圆桶状的安全壳建筑物内。

世界快堆发展现状

国际上快堆发展从上世纪四十年代起步,只比热堆的出现晚四年,而且第一座实现核能发电的是快堆。1942年12月2日,美国科学家费米在芝加哥的一个地下实验室里,用石墨和碳棒建立了世界上第一个可控制的核反应堆。1946年美国建成世界上第一座实验性快中子反应堆即热功率25千瓦的克来门汀(Clementine)。截至今天,世界上共建成了各种类型的快堆21座。

1964年,苏联建立第一个热中子反应堆。1967年,法国建成名为“狂想曲”的热功率为4万千瓦的反应堆。1974年,25万千瓦的快中子反应堆投入运行。1980年,苏联建成电功率60万千瓦的快中子实验反应堆,有着相当于秦山核电站的二期工程的发电量。1985年法、德、意三国建成的功率120千瓦的经济验证快堆Superhenix-1。同年,印度在法国人的帮助下建立试验热中子反应堆。1994年日本建成的功率31.8万千瓦的文殊(Monju)原形快堆。

但是半个世纪后,快堆仍然停留在实验堆的基础上,还未发展到商用阶段。这主要是在技术上,快堆比轻水堆难度要大得多。

在钠作冷却剂的快堆中,液态金属钠与水(或蒸汽)相遇就会产生剧烈的化学反应,并可能引起爆炸;钠与空气接触就会燃烧;钠中含氧量超过一定数量会造成系统内结构等材料的严重的腐蚀;堆内的液态钠由于沸腾所产生的气泡空腔会引入正的反应性,其结果会使反应堆的功率激增,从容导致反应堆堆芯熔化事故的发生;快堆为提高热利用率和适应功率密度的提高,燃料元件包壳的最高温度可达650℃,远远超过压水堆燃料元件约350℃的最高包壳温度。很高的温度、很深的燃耗以及数量很大的快中子的强烈轰击,使快堆内的燃料芯块及包壳碰到的问题比热堆复杂得多。

通过四十年来的努力,以及一系列试验堆、示范堆和商用验证堆的建造,上述困难已基本克服。现在快堆技术上已日臻完善,是目前接近成熟的堆型,为大规模商用准备了条件。预计本世纪中期,快堆将逐渐在反应堆中占主导地位。可以说,快中子堆对即将到来的核能大发展是最为重要的堆型。

2000年国际原子能机构提出的未来国际上第4代六种核电堆型中,就有3种是快堆,即钠冷快堆、铅冷快堆和气冷快堆,之所以如此,是因为无论哪种类型的快堆,都具有增殖裂变核燃料和嬗变长寿命核废物的特点,而这正是核电发展过程中至关重要的前端核燃料供给和后端乏燃料处理问题。实践证明,快堆是一种安全可靠的堆型。目前是单堆生产,经济性不好,一旦推广应用,便有经济竞争力。

但是20世纪90年代初,由于西方环保组织的大力反对,欧美等国相继放弃了快堆的发展。由于欧美经济发展不快,人口几无增长,德国购得便宜的天然气,美、英控制了中东石油,法国电力过剩,它们在近一二十年内已很少建新核电站,因此快堆的商用计划也就推晚了。但是进入21世纪之后,这些国家相继重开快堆的研究,重点从增殖核燃料转向了用快堆来焚烧核电站产生的放射性废物和过剩的钚,使之对环境无害。

缺少能源的国家和积极开发快堆市场的国家对快堆发展和商用计划并不放松,如中、俄、日、印、韩国等。俄已开始两座80万千瓦的快堆电站的建造,一座在斯维尔德洛夫斯克,一座在南乌拉尔。印度于2001年开始建造一座50万千瓦快堆电站,预计2020年印度将有五座这一规模的快堆运行,日本原子能委员会认定快中子增殖堆和基于钚利用的封闭的核燃料循环是日本供应长期稳定能源的方向,成立了日本核燃料循环研究院,加强快堆技术开发。韩国快堆发展计划已经开始,技术路线是国际合作,在美国通用电气的帮助下积极发展功率13万千瓦的实验快堆。跳过实验快堆阶段,一步到原型快堆规模的模块快堆。巴西也已开始组织快堆技术的发展工作。可以预见,随着核电发展与铀矿资源不足矛盾的加深,国际上将掀起快堆发展的新高峰。预计快堆商用化要到2030~2040年。

2002年8月15日,快中子实验堆主厂房正式封顶

中国快堆研究概况

我国的快堆研究始于1965年,凝聚了几代人的心血。经历了基础研究(1965—1987年)和应用基础研究(1987—1993年)阶段。现在已进入设计实验验证阶段(1995年至今)。早在上世纪60年代后期,周恩来总理亲自批准将50公斤浓缩铀用于快堆零功率装置建设,当时将研发的重点放在了快堆堆芯中子学、热工程学、钠工艺和材料等基础方面。到1987年,我国共建成了12台(套)试验装置和钠回路装置,其中包括一座快中子零功率装置,并于1970年6月末首次临界。

我国快堆研究加速是在1987年快堆技术被列为863高技术计划之后,当时的核工业部集中了全国快堆技术人员,并拨出专款建立了专门的快堆研究实验室,1992年正式命名为快堆研究中心。开始了以6.5万千瓦中国实验快堆为目标的应用基础研究,相继开展了九个课题60多个子课题的研究工作,获得一大批科研成果。开发和研制了物理、热工、燃料、力学、安全等方面约50个设计计算程序,基本满足了快堆设计的软件需要。先后建成多功能钠净化台架、中规模钠净化装置,成功开发了实用化的钠净化技术;建立了高温钠沸腾试验回路,为燃料元件安全设计提供了分析依据。研制成功快堆燃料包壳和堆芯结构材料,为实验快堆提供国产材料做好了技术准备。1997年完成该堆的初步设计,2000年5月开始建造。2000年7月在江泽民主席和普京总统的主持下,中国和俄罗斯在北京签署了中俄两国在中国建造快中子实验堆的合作协议,这将大大推动中俄快堆技术合作。

我国改革开放三十多年来,国民经济发展突飞猛进。为实现本世纪中叶达到中等发达国家的经济水平的战略目标,对比当今中等发达国家的经济水平,特别是经济发展的基础,要求年人均能耗至少应达到3吨标煤,年人均电力消耗至少应达到5000度。目前我国这两项指标只有约1吨标煤和约1000度电的水平。

由于我国核能的应用,从一开始就重点选择的是压水堆。按照我国核电发展的速度计算,预计到2020年,核电总装机容量有可能达到4000万千瓦,按照百万千瓦级压水堆核电站初装料为天然铀360吨、年换料为140吨计算,到那时我国对天然铀的需求量将达到6万吨;而到2030年,核电装机总容量达到5000万千瓦时,对天然铀的年需求量将达到11.7万吨,国内的天然铀产量已经无法满足需要。

而如果在发展压水堆核电站的同时,匹配的发展快堆核电站,压水堆生产的工业钚可以作为快堆的初装料,快堆运行时消耗铀-238,增殖核燃料钚。这样,两种堆型匹配发展,并封闭核燃料循环可将铀资源的利用率从单

纯发展压水堆的1%左右提高到60%~70%。所以,只要2030年左右能批量建成高增殖快堆,则压水堆给快堆

的钚的积累核快堆自身增殖则可以使我国核电在2050年发展到2.4亿千瓦的水平,并且天然铀的年累积需求量

不会超过25万吨。而快堆可以嬗变长寿命放射性废物,将使核工业发展无环境污染之忧。核电站所产生的乏燃

料中,有些长寿命的核废物需要衰变三、四百万年才能降到与天然铀相当的放射水平。而快堆是以快中子运行的反应堆,那些强放射性废物在快堆中可以当裂变燃料烧掉,研究证明,一座热功率为100~150万千瓦的大型快堆,可以嬗变掉5~10座同等功率压水堆所产生的长寿命核废物。

所以在我国,快堆发展起来后可以实现两大方面的引用,一是大型增殖快堆,其发展将使我国核电大规模发

展而无核燃料缺乏之虞,另一个是中等规模的模块化快堆,一方面发电,一方面焚烧长寿命放射性废物,使我国核电大规模发展亦无环境污染之忧。快堆是当今唯一现实的增殖堆和有效的嬗变堆型,压水堆、快堆配套发展,能够实现核燃料的封闭循环,使核能真正成为能够大规模应用的清洁能源。

因此快堆在我国核能利用的战略布局中占有十分重要的地位,按照规划,我国快堆工程发展分三步走,实验

快堆是发展的第一步,主要目的是积累设计、建造和运行经验,并辐照考验燃料、材料和快堆设备。第二步是设计、建造和运行电功率60万千瓦以上的中国原型或示范快堆,已申报纳入2006-2020国家中长期科技规划,目前已开始设计准备,该堆将于2020年建成运行。

第三步是建设100-150万千瓦电功率大型高增殖商用快堆核电站,预计2025年建成,2030-2035年批量建

造推广。这样,约25-30万吨天然铀即可支持压水堆-快堆联合发展,实现2050年24000万千瓦或更大核电容量的宏伟目标。快堆核电站进入“壮年期”后将会给国家核能的可持续发展和国家能源供应的安全性做出重大贡献。

北京房山区新镇中国原子能科学研究院

中国原子能科学研究院

中国原子能科学研究院(前身为中国科学院近代物理研究所)是快堆工程的推动者,位于北京房山区,创建于1950年,是是中国核科学技术的发祥地,也是中国最大的核科学技术先导性、基础性、综合性的研究基地。现有职工3400多人,其中高级科研与工程技术人员660多人,博士生导师43人,两院院士8人。吴有训、钱三强、王淦昌、戴传曾、孙祖训、樊明武等著名科学家曾先后担任院长,现任院长为赵志祥研究员。

中国原子能科学研究院下设有5个研究所:核物理研究所、反应堆工程技术研究所、放射化学研究所、核技术应用研究所、同位素研究所,所下设研究室或中心;7个工程技术和研究部:串列加速器升级工程技术部、串列加速器升级工程部、中国实验快堆工程部、中国先进研究堆工程部、放化后处理实验设施工程部、计量测试部、保健物理部;另有北京原子高科核技术应用股份有限公司、北京原丰科技开发公司、实验工厂、电子仪器厂等20个产业实体。中国核数据中心、中国快堆研究中心、北京串列加速器核物理国家实验室、核工业核保障技术重点实验室、国防科学技术工业委员会放射性计量一级站、国家同位素工程技术研究中心等设在这里。

六十年来,中国原子能科学研究院为我国国防建设、国民经济建设和核科学技术的发展做出了重要贡献,形成了核物理、核化学与放射化学、反应堆工程技术、加速器技术、核电子与探测技术、同位素技术、放射性计量、

核保障技术、辐射防护技术等众多学科领域的技术和专门人才,先后获得国家和部级奖励1100多项,并形成了以同位素辐射技术为主导的一批新技术和产品。

徐銤中国实验快堆工程部总工程师

1961年7月毕业于清华大学工程物理系核反应堆工程专业,1961年9月至1971年先后在北京原子能所和北京194所从事核反应堆零功率装置物理实验研究和快堆技术研究,1971年底至1987年6月在核工业一院从事快堆发展战略、快堆设计研究和快堆科研,1987年7月至今在中国原子能科学研究院从事国家八六三高技术计划下的快堆发展战略和技术路线研究,技术上领导快堆科研,快堆设计;主持制定了我国快堆发展规划和主要技术选择。

2002年8月15日,快中子实验堆主厂房正式封顶

“文殊”快中子增殖实验反应堆位于日本福井县敦贺市(东京以西350公里),建于1990年,它的造价高达60亿美元,装机容量28万千瓦,曾是日本能源项目的标志。1995年12月8日晚7时48分,"文殊"反应堆因大规模的钠冷却剂泄漏而被关闭,大约有2一3吨钠泄漏。此事激起日本国内外一片反核声浪,此后文殊反应堆一直处于停止运行状态。

这是日本“文殊”快中子增殖实验反应堆(Monju FBR)的一个控制室的照片。(摄于1995年12月8日,泄漏事故发生时)

世界核电技术发展简史

世界核电技术发展简史 1、第一代核电技术 即早期原型反应堆,主要目的是为通过试验示范形式来验证核电在工程实施上的可行性。 前苏联在1954年建成5兆瓦实验性石墨沸水堆型核电站;英国1956年建成45兆瓦原型天然铀石墨气冷堆型核电站;美国1957年建成60兆瓦原型压水堆型核电站;法国1962年建成60兆瓦天然铀石墨气冷堆型核电站;加拿大1962年建成25兆瓦天然铀重水堆型核电站。这些核电站均属于第一代核电站。 2、第二代核电技术 第二代核电技术是在第一代核电技术的基础上建成的,它实现了商业化、标准化等,包括压水堆、沸水堆和重水堆等,单机组的功率水平在第一代核电技术基础上大幅提高,达到千兆瓦级。 在第二代核电技术高速发展期,美、苏、日和西欧各国均制定了庞大的核电规划。美国成批建造了500至1100兆瓦的压水堆、沸水堆,并出口其他国家;前苏联建造了1000兆瓦石墨堆和440兆瓦、1000兆瓦VVER型压水堆;日本和法国引进、消化了美国的压水堆、沸水堆技术,其核电发电量均增加了20多倍。 美国三里岛核电站事故和前苏联切尔诺贝利核电站事故催生了第二代改进型核电站,其主要特点是增设了氢气控制系统、安全壳泄压装置等,安全性能得到显著提升。此前建设的所有核电站均为一代改进堆或二代堆,如日本福岛第一核电站的部分机组反应堆。我国目前运行的核电站大多为第二代改进型。 3、第三代核电技术 指满足美国“先进轻水堆型用户要求”(URD)和“欧洲用户对轻水堆型核电站的要求”(EUR)的压水堆型技术核电机组,是具有更高安全性、更高功率的新一代先进核电站。 第三代先进压水堆型核电站主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等技术类型,其中具有代表性的是美国的AP1000和法国的EPR。中国已引进AP1000等技术,分别在浙江三门和山东海阳等地开工建造。 4、第四代核电技术 第四代核电是由美国能源部发起,并联合法国、英国、日本等9个国家共同研究的下一代核电技术。目前仍处于开发阶段,预计可在2030年左右投入应用。第四代核能系统将满足安全、经济、可持续发展、极少的废物生成、燃料增殖的风险低、防止核扩散等基本要求。

中国未来十年到二十年的发展趋势

1.价将持续攀升未来二十年中国还将处于增,由于人们对的要求不断提高,中国的物价还将持续攀升,尤其是。大家都注意到小宗干辣椒生姜绿豆大蒜部分药材价格根本无法,原因何在?最主要的原因是的过程毁灭了大量的,原本种辣椒的菜地上如今长满了和,于是相对的供不应求让价格暴涨,这和串通一点关系没有。同时,原本安心种绿豆的如今都到镇里或者县城打工去了,同样的道理,除了粮食价格(这个不敢怠慢)和廉价季节性蔬菜,其他食品价格会一直上涨。顺便说说,很多人对最近几个月价格暴涨疑惑不解,其实道理也很明白,主要原因并不是中介们炒作,而是旧城改造和。原本住在的数量众多的蚁族被拆迁驱赶,要么住好的,要么离开,蚁族根本没有,只有通过合租分摊,房租涨价是必然。房租价格将等于或者高于商品房的月供,所以,房租价格还将上涨。直到出现下降为止(这个现象在大城市10年内不会出现,想想每年到大城市找工作的就明白了)。至于,商品房价格,个人以为,只有到普通的买房出现亏损的时候(比如08年的断供),房价才会下跌,问题是,已经绑架了中国,成为了一种的鸦片,关系到方方面面的利益,我的看法,国家宁愿用的方式来剥削,也不愿意让持续下降。所以,国家会用的方式(多多发行就行了)来保持的稳定,结果是其他价继续暴涨。 2. 3.1 4.城市贫民成为社会最低层,成为社会犯罪的主要力量 4. 5.未来随着中国的进程的加速,城市贫困的数量将超过农村,并成为真正意义的绝对贫困人群,这些城市贫活在成本高昂的城市中,生活来源是自己的,一旦立即出现生存。他们从事着低附加值的简单的工作,随时有被替代的危险。他们由于的生活不稳定很难找到对象(特指

男性),很多人因此被迫走上犯罪的道路,他们是盗窃,抢劫,强奸等犯罪的主要实施者。社会健全体系,同时加强对基层的,加强的度,尽力确保。 6. 7.其实,没有人想贫穷,没有人愿意贫穷,贫穷是一个,消除贫穷是社会发展和的应有之义。在今天的中国,由于的畸形,很多人把贫穷等同于耻辱,这种对贫穷群体的讥笑和蔑视是极端病态的社会行为,那些不高的普通,只要不是好吃懒做,是值得我们同情的,是我们帮助和关心的。比如环卫,冬天,凛冽寒风吹过的早晨,他们在默默的扫雪保持的通畅,夏天,火辣太阳炙烤的大街,是他们无言的清扫美化着城市的街道,他们辛苦而卑微的活着,收入不高,可能还要用微薄的薪水为自己在繁华城市读书的儿女缴纳昂贵的学费生活费,他们勤勤恳恳却处处遭人白眼。在我看来,所有人都没有理由也没有资格看不起他们!相反,那些所谓的成功人士,那些靠坑蒙拐骗,靠假冒伪劣,靠倒买倒卖,靠炒房炒地,靠污染环境,靠道德沦丧而发家的人,才是应该被鄙视和嘲笑的。今日中国社会对成功的太过狭窄和功利,导致大批无良,因为有钱而成为社会膜拜的对象,却没有人去追问:他污染环境了吗?他了吗?他是黑社会吗?他搞权钱了吗?他了吗?他做慈善了吗?没有人追问,没有人关心。大家只关心他们的豪宅游艇私人飞机明星情人,他们所到之处,人们顶礼膜拜狂热鼓掌,虚心的请教发财经,着从他们身上学到所谓的成功经验从而一夜暴富,然后他们的豪宅游艇私人飞机明星情人。事实上,这种所谓的成功的商人,他们是不可能将自己的发财真经和盘托出的,道理很简单,教会了你对他有好处吗?传说中的确实写了几本书教大家做,但是,他出书的目的是通过书的畅销来赚取子,不是为了教你做企业的经验。他的书我看了很多遍,没有看到多少有的,远不如看道德经有意思。希望大家在这个欲横流的社会里冷静思考,客观的分析和评估别人的价值,多多关心社会的公平公正,力所能及的帮助自己身边

中国实验快堆额定工况下冷热钠池数值分析

第38卷第2期原子能科学技术 Vol.38,No.2 2004年3月Atomic Energy Science and Technology Mar.2004 中国实验快堆额定工况下冷热钠池数值分析 许义军,陆道纲,杨红义,杨福昌 (中国原子能科学研究院快堆工程部,北京 102413) 摘要:应用计算软件STAR 2CD 对中国实验快堆(CEFR )正常运行工况中的额定工况进行了三维数值分析,使用多孔介质模型对屏蔽柱的影响进行了模拟,给出了冷热钠池的三维温度场和流场,与已有热工设计进行了比较,并着重分析了浮升力在数值模拟计算中的影响,为事故工况下的设备动态分析及相应的设备力学分析提供了数据。研究结果为CEFR 的优化设计及事故分析提供了参考数据和技术支持。关键词:三维数值模拟;冷热钠池;工况分析 中图分类号:TL331 文献标识码:A 文章编号:100026931(2004)022******* Numerical Analysis of China Experimental F ast R eactor Cold and H ot Plenums U nder Normal Condition XU Y i 2jun ,L U Dao 2gang ,YAN G Hong 2yi ,YAN G Fu 2chang (China Institute of A tomic Energy ,P.O.Box 275295,Beijing 102413,China ) Abstract :The CFD software STAR 2CD is used to simulate the normal operating conditions of cold and hot plenums in China Experimental Fast Reator (CEFR ).Complex 32dimension model is established by using porous medium method.The temperature and velocity distribu 2tions of cold and hot plenums are given.These results are compared with the data of the thermal designs of CEFR which have been completed.Meanwhile ,the influence of the buoy 2ancy forces is analyzed.The results of the calculation are valuable for the CEFR design and accident analysis. K ey w ords :32dimension numerical analysis ;cold and hot plenums ;regime analysis 收稿日期:2003205219;修回日期:2003209222 作者简介:许义军(1973— ),男,河北井陉人,工程师,硕士,核能科学与工程专业 中国实验快堆(CEFR )的额定工况是指反应堆处于100%功率下的运行状态,是CEFR 正常运行工况中一个重要工况。额定工况下反应堆运行状态研究是对反应堆事故工况研究的基础,同时又对反应堆安全分析、堆容器及其堆内构件的力学应力分析与评价具有重要意义。本文利用计算流体力学(CFD )软件STAR 2CD 对CEFR 的堆本体进行三维建模分析。 1 计算程序STAR 2CD STAR 2CD 是专门用于分析涉及流动和质 量传递以及热交换问题的商业化CFD 应用程序系统,该软件具有很强的网格构造能力、强大而丰富的数学物理模型求解器、异常轻巧和集

中国实验快堆工程

中国实验快堆工程 ——核燃料越烧越多,核废料越烧越少 工程总投资:13.88亿元 工程期限:1995年——2010年 北京房山区中国原子能科学研究院内建设的中国第一座钠冷池式快中子增殖反应堆。 长久以来,核电一直被认为是人类在和平利用核能方面的伟大创举,目前全世界已有核电站400多座,占全世界发电总量的17%。核电凭借其安全、高效、清洁的诸多特性,开始为越来越多的国家重视。美国和欧洲许多国家经历了20世纪80年代初到90年代末的反核浪潮之后,又开始大力发展核电,可以预见在

未来的20年内,世界范围内将掀起新一轮发展核电的热潮。亚洲则以中国庞大的核电建设计划震撼世界,按照规划中国将在2020年前新建58座百万千瓦核电机组,这相当于目前日本核电机组的总数。 但是大规模的核电建设计划,对于日益枯竭的铀矿资源而言,是个矛盾日深的关系。其关键症结在于目前国际上使用的压水堆核电站存在核燃料利用率低的问题,铀矿资源中只有占蕴藏量0.66%的铀-235能够在提纯处理后作为核电站燃料,而其余占天然铀99.2%以上的铀—238则只能做核废料处理。预计到2030年,世界上易开采的低成本铀资源的80%都将被消耗掉。而那时,正是我国核电事业大发展时期,核电站可能出现无米下锅的尴尬局面。 而快中子增殖反应堆则完全能够解决这一问题,它可以将带有放射性的铀—238从核废料变成核燃料,使铀矿资源利用率从1%提高到70%以上。一举解决铀矿资源枯竭,核材料利用率低,和核废料难以处理等三大棘手问题。因此开发快中子增殖反应堆,对于充分利用我国铀资源、持续稳定地发展核电、解决后续能源供应等问题具有重大的战略意义。

中国实验快堆高功率运行准备情况检查报告

中国实验快堆高功率运行准备情况检查报告 检查单位名称:国家核安全局 受检单位名称:中国原子能科学研究院 检查日期:2020年1月13日至14日 一、检查依据 (一)《中华人民共和国核安全法》; (二)《中华人民共和国环境保护法》; (三)《中华人民共和国放射性污染防治法》; (四)《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》及其实施细则; (五)《中华人民共和国核材料管制条例》及其实施细则; (六)《核电厂核事故应急管理条例》及其实施细则; (七)《放射性废物安全管理条例》; (八)《核电厂质量保证安全规定》; (九)《研究堆设计安全规定》; (十)《研究堆运行安全规定》; (十一)《放射性废物安全监督管理规定》; (十二)《研究堆应急计划和准备》; (十三)国家核安全局批准的与中国实验快堆安全运行有关的相关文件。

二、检查内容 (一)堆芯自然循环未能得到验证情况下安全水平提升措施完成情况; (二)许可证条件遗留问题完成情况; (三)运行管理文件修订情况; (四)安全重要系统设备维护情况; (五)人员培训、授权及考核情况; (六)内部安全管理情况; (七)自查和整改报告落实情况。 三、检查活动 根据《关于开展中国实验快堆高功率运行准备情况检查的通知》(核电函〔2020〕02号)的相关安排,国家核安全局组织检查组(名单见附件1)于2020年1月13日至14日对中国原子能科学研究院(以下简称营运单位)中国实验快堆高功率运行准备情况进行了检查。 检查组听取了营运单位关于安全水平提升措施、许可证条件落实、运行管理文件制修订、安全重要系统设备维护、人员培训授权及考核、内部安全管理、自查和整改报告落实等方面情况的汇报,并在此基础上对中国实验快堆反应堆厂房、主控室、配电间、双电源切换箱、移动电源车等场所和设备进行了现场查勘,对部分程序、报告和记录进行了抽查,与有关技术和管理人员进行了访谈。营运单位(名单见附件2)对检查给予了积极配合,检查达到了预期目的。 四、检查情况 营运单位按照《关于开展中国实验快堆高功率运行准备情况检

第四代核反应堆系统简介

第四代核反应堆系统简介 绪言 第四代核反应堆系统(Gen IV)是当前正在被研究的一组理论上的核反应堆,其概念最先是在1999年6月召开的美国核学会年会上提出的。美国、法国、日本、英国等核电发达国家在2000年组建了Gen-IV国际论坛(GIF),并完成制定Gen IV研发目标计划。预期在2030年之前,这些设计方案一般不可能投入商业运行。核工业界普遍认同将,目前世界上在运行中的反应堆为第二代或第三代反应堆系统,以区别已于不久前退役的第一代反应堆系统。在八项技术指标上,第四代核能系统国际论坛已开始正式研究这些反应堆类型。这项计划主要目标是改善核能安全,加强防止核扩散问题,减少核燃料浪费和自然资源的利用,并降低建造和运行这些核电站的成本。并在2030年左右,向商业市场提供能够很好解决核能经济性、安全性、废物处理和防止核扩散问题的第四代核反应堆。 图1 从第一代到第四代核能系统的时间跨越 第一代核反应堆产生于上个世纪70 年代前,其主要目的是生产用于军事目的的铀;第二代核反应堆出现于70 年代,是目前大部分核电站使用的堆型,其目的是降低对石油国家的能源供应依赖;第三代核反应堆是在1979 年美国长岛和1986 年乌克兰切尔诺贝利核电站事故后出现的,主要是增加了安全性,但它并不能很好地解决核废料问题;第四代核反应堆则可以同时很好地解决安全和废料问题。对于第四代核能系统标准且可靠的经济评价,一个完整的核能模式显得十分重要。对于采用新型核能系统的第四代核电站的经济评估,人们需要采用新的评价手段,因为它们的特性大大不同于目前的第二代和第三代核电站。目前的经济模式不适合于比较不同的核技术或核电站,而是用于比较核能和化石能源。 第四代核反应堆的堆型 最初,人们设想过多种反应堆类型。但是经过筛选后,重点选定了几个技术上很有前途且最有可能符合Gen IV的初衷目标的反应堆。它们为几个热中子核反应堆和三种快中子反应

中国未来十年到二十年的发展趋势

1.价将持续攀升未来二十年中国还将处于人口增长期,由于人们对生活质量的要求不断提高,中国的物价还将持续攀升,尤其是食品价格。大家都注意到小宗农产品价格干辣椒生姜绿豆大蒜部分药材价格根本无法控制,原因何在?最主要的原因是城市化的过程毁灭了大量的土地,原本应该种辣椒的菜地上如今长满了工厂和商品房,于是相对的供不应求让价格暴涨,这和串通涨价一点关系没有。同时,原本安心种绿豆的农民如今都到镇里或者县城打工去了,同样的道理,除了粮食价格(这个国家不敢怠慢)和廉价季节性蔬菜,其他食品价格会一直上涨。顺便说说房价,很多人对最近几个月房租价格暴涨疑惑不解,其实道理也很明白,主要原因并不是中介们炒作,而是旧城改造和城市拆迁。原本住在城中村的数量众多的蚁族被拆迁驱赶,要么住好的房子,要么离开,蚁族根本没有议价能力,只有通过合租分摊成本,房租涨价是必然。房租价格将等于或者高于商品房的月供,所以,房租价格还将上涨。直到城市人口出现下降为止(这个现象在大城市10年内不会出现,想想每年到大城市找工作的应届毕业生就明白了)。至于,商品房价格,个人以为,只有到普通的买房投资者出现亏损的时候(比如08年的断供),房价才会下跌,问题是,房地产已经绑架了中国经济,成为了一种经济增长的鸦片,关系到方方面面的利益,我的看法,国家宁愿用温和的通货膨胀的方式来剥削国民,也不愿意让房地产价格持续下降。所以,国家会用通货膨胀的方式(多多发行人民币就行了)来保持房地产市场的稳定,结果是其他物价继续暴涨。 14.城市贫民成为社会最低层,成为社会犯罪的主要力量 未来随着中国的城市化进程的加速,城市贫困人口的数量将超过农村,并成为真正意义的绝对贫困人群,这些城市贫民生活在成本高昂的城市中,生活来源是自己的劳动所得,一旦失业立即出现生存危机。他们从事着低附加值的简单的工作,随时有被替代的危险。他们由于长期的生活不稳定很难找到对象(特指男性),很多人因此被迫走上犯罪的道路,他们是盗窃,抢劫,强奸等犯罪行为的主要实施者。社会应该健全社会保障体系,同时加强对基层群体的技能培训,加强基础教育的执行力度,尽力确保公民接受义务教育。 其实,没有人想贫穷,没有人愿意贫穷,贫穷是一个社会问题,消除贫穷是社会发展和社会公平的应有之义。在今天的中国,由于价值观的畸形,很多人把贫穷等同于耻辱,这种对贫穷群体的讥笑和蔑视是极端病态的社会行为,那些收入不高的普通劳动者,只要不是好吃懒做,是值得我们同情的,是需要我们帮助和关心的。比如环卫工人,冬天,凛冽寒风吹过的早晨,他们在默默的扫雪保持城市交通的通畅,夏天,火辣太阳炙烤的大街,是他们无言的清扫美化着城市的街道,他们辛苦而卑微的活着,收入不高,可能还要用微薄的薪水为自己在繁华城市读书的儿女缴纳昂贵的学费生活费,他们勤勤恳恳却处处遭人白眼。在我看来,所有人都没有理由也没有资格看不起他们!相反,那些所谓的成功人士,那些靠坑蒙拐骗,靠假冒伪劣,靠倒买倒卖,靠炒房炒地,靠污染环境,靠道德沦丧而发家的人,才是应该被鄙视和嘲笑的。今日中国社会对成功的定义太过狭窄和功利,导致大批无良商人,因为有钱而成为社会膜拜的对象,却没有人去追问:他污染环境了吗?他偷税漏税了吗?他是黑社会吗?他搞权钱交易了吗?他虚假宣传了吗?他做慈善了吗?没有人追问,没有人关心。大家只关心他们的豪宅游艇私人飞机明星情人,他们所到之处,人们顶礼膜拜狂热鼓掌,虚心的请教发财经,幻想着从他们身上学到所谓的成功经验从而一夜暴富,然后接管他们的豪宅游艇私人飞机明星情人。事实上,这种所谓的成功的商人,他们是不可能将自己的发财真经和盘托出的,道

第四代核能系统的特点及其热力循环

第四代核能系统的特点及其热力循环 第四代核能系统的特点 第四代核反应堆技术有别于第三代先进反应堆。它在拓宽核能和平利用空间,提高核安全性、经济性等方面提出了一系列更加新颖的规划设想,包括更合理的核燃料循环、减少核废物、防止核扩散以及消除严重事故、避免厂外应急等。 2002年第四代核能系统国际论坛选择了以下6种技术方案作为第四代核反应堆重点开发对象。 1.超临界水冷堆(SCWR) SCWR是在水的热力学临界点以上运行的高温、高压水冷堆。SCWR效率比目前轻水堆高1/3,采用沸水堆的直接循环,简化了系统。在相同输出功率下,由于采用稠密栅格布置以及超临界水的热容大,因此SCWR只有一般轻水堆的一半大小。 超临界水冷堆及其系统因为反应堆的冷却剂不发生想变,而且采用直接循环,可以大大简化系统。SCWR参考堆热功率1700MWt,运行压力25MPa,堆芯出口温度510℃,使用氧化铀燃料。SCWR的非能动安全特性与简化沸水堆相似。SCWR结合了轻水反应堆和超临界燃煤电厂两种成熟技术。由于系统简化和热效率高(近效率达44%),发电成本可望降低30%,SCWR在经济上有很大竞争力。

日本提出的热中子谱超临界水堆系统是较为典型的压力容器式反应堆。该方案取消了蒸汽发生器、稳压器和二回路相关系统,整个装置是一个简单的闭式直接循环系统。超临界压力水通过反应堆堆芯加热直接引入汽轮机发电,实现了直接循环,使系统大大简化。系统压力约25.0MPa,反应堆的冷却剂入口温度为280℃,出口温度为530℃。装置热功率为2740MW,净效率高达44.4%,可输出1217MW 电功率 SCWR待解决的技术问题:材料和结构要耐极高的温度、压力以及堆芯的辐射,这就带来了很多相关问题,涉及腐蚀问题、辐射分解作用和水化学作用以及强度和脆变等问题;SCWR的安全性,涉及非能动安全系统的设计,要克服堆芯再淹没时出现的正反应性;理论上有可能出现密度波以及热工水力学和自然循环相耦合的不稳定性。功率、温度和压力的控制上有很大挑战,例如,给水功率控制,控制棒的温度控制,汽轮机的节流压力控制等。需要研究电站的启动过程,防止启动过程出现失控。 2.超高温气冷堆(VHTR) VHTR是高温低冷对的进一步发展,采用石墨慢化、氦气冷却、铀燃料一次通过的循环方式。其燃料可承受高达1800度高温,冷却出口温度可大1000度以上。VHTR具有良好非能动安全特性,热效率可超过50%,经济上竞争力强。VHTR可以向高温、高耗能和不使用电能的工艺过程提供光谱热量,还可以与发电设备组合以满足热电联产的需要。系统还具有采用铀/钚燃料循环的灵活性,产生的核废料极少。 VHTR要从目前的堆芯出口温度850到950度提高到1000到1100度,仍有许多技术上有待解决的问题,在这种超高温下,铯和银迁徙能力的增加可能会使得燃料的碳化硅包覆层不足以限制它们,所以需要进行新的燃料和材料研发,以满足堆芯出口温度可达1000度以上的要求;事故时燃料温度最高可达1800度;最大燃耗可达150到200(GWD/MTHM)。 3.熔盐反应堆(MSR) 熔盐反应堆是钠、锆和铀的氟化物液体混合物做燃料的反应堆。氟化物传热性能好,无辐射,与空水、水都不发生剧烈反应。在熔盐中产生的热量通过中间热交换器传给二次侧冷却剂,在通过第三热交换器传给能量转化系统。参考电厂的电功率是百万千瓦级。堆芯出口温度700度,也可达800度,以提高热效率。

未来十年中国经济十大发展趋势(精)

未来十年中国经济十大发展趋势 2010-11-30 04:25:22 1,趋势之一:人民币国际化步伐加快 人民币难成自由兑换货币,稳健升值是大势所趋 未来10年,将是人民币加快走向国际化的10年。2020年,人民币在国际贸易结算中的比重将超过10%,在国际储备和外汇交易中的比重甚至将高达15%。到2020年,在美元没有出现崩溃性贬值的情况下,人民币兑美元的汇率将在4.2:1左右,年均升值约4.5%。 今后10年,人民币国际化进程将更多地受到我国经济和外贸持续较快增长的推动,人民币加快国际化将推动我国利率汇率改革、资本市场扩展、货币监管调控水平提高。 相对于我国经济规模和外贸占全球总量的比例,目前我国人民币的国际地位已明显滞后,但人民币国际化水平的提高一直受制于我国经济增长方式和金融监管水平。本次金融危机对全球经济和现有主要国际货币尤其是美元的冲击,为加快人民币国际化提供了难得的契机。 预计今后10年,我国GDP 年均增长8%,至2020年,我国经济总量将达到75.7万亿元左右,按目前汇率计算,大约相当于11万亿美元。考虑到人民币升值因素,届时我国经济规模可能接近美国水平,超过日本一倍,相当于全球GDP 总量的20%。 贸易方面,我国进出口也将年均增长8%,仍将快于全球5%的平均增速。由此,我国外贸总额至2020年将达到6.4万亿美元,大大超过美国跃居世界第一,占届时全球贸易总额的13%。并且我国外贸将由顺差转为逆差。2020年,人民币在国际贸易结算中的比例将大致与我国外贸占全球贸易的比例相当,而人民币在储备资产中的比例或许更高。

人民币国际化的羁绊依然存在。首先,我国经济增长过于依赖出口和投资,贸易和投资的双顺差阻碍了人民币的输出,而这是本币国际化的首要条件。即使外贸和投资全部以人民币结算,出口和投资双顺差也将吸干通过进口支付和对外投资流出的人民币,造成境外人民币流通的短缺,或只能以大幅增加外汇储备来支持人民币国际流通量的需要,即以美元等外汇的流入换取人民币的输出。 人民币走出去的过程还将伴随着我国资本市场进一步对外开放和拓展,为境外人民币持有者提供较充分的可供投资的“资产池”。人民币利率和汇率的形成机制也将更加市场化,使得持有人民币的风险降低。资本项下的资金进出管制将放松,以满足人民币资产投资者对投资安全性和盈利性的流动性要求。 这些趋势都将推动我国货币金融调控手段的完善。 10年之内,人民币依然难以成为自由兑换货币。但人民币稳健升值则是大势所趋。预计至2020年对美元将累计升值60%以上,先慢后快,年均升值约4.5%。 2,趋势之二:新能源助中国成汽车强国 在中低端汽车市场上将孕育出一批世界知名大众品牌 到2020年,我国汽车保有量仍将较大落后于美国,千人汽车保有量仍将不及世界平均水平。 汽车市场高速成长带来的能源和环保压力将推动我国新能源汽车的发展,很可能成为我国汽车工业缩小与汽车强国之间差距的一个契机。 过去10年,我国汽车生产和市场以超过GDP 增速近一倍的高速度成长,私人消费成为推动我国汽车市场快速增长最大的动力。10年之后,汽车在我国城市的普及程度将像今天的彩电一样,成为城市居民日常生活的必需品。大城市家庭拥有两部或多部汽车将非常普遍,汽车也将大规模地进入农村地区,一些即可用作代步工具又可作为生产资料的车型,如轻卡、皮卡和越野车等,将在农村开拓出广阔的市场。

中国实验快堆控制棒驱动机构抗震鉴定试验

第28卷第3期核科学与工程Vol.28N o.3 2008年9月Chinese Journal of N uclear Science and Engineering Sep.2008中国实验快堆控制棒驱动机构抗震鉴定试验 宋青1,孙磊2,杨红义1,金跃庆1,文静1,刘桂娟1 (11中国原子能科学研究院,北京102413;21中国核动力研究设计院,四川成都610041) 摘要:池式钠冷快堆的控制棒驱动机构具有细长、结构非线性和多激励点等特征,因此其抗地震性能鉴定问题一直受到世界发展快堆国家的重视。介绍了在竖井式多点激励地震台上所完成的对中国实验快堆(简称CEFR)控制棒驱动机构的抗震鉴定试验。试验结果表明,该型控制棒驱动机构的功能完好性和结构完整性满足设防地震下的规范要求。 关键词:中国实验快堆;控制棒驱动机构;抗震试验;OBE;SSE 中图分类号:T L43文献标识码:A文章编号:0258-0918(2008)03-0218-06 Seismic appraisal test of control rod drive mechanism of China Experiment Fast Reactor SONG Qing1,SUN Lei2,YAN G H ong-y i1,JING Yue-qing1, WEN Jing1,LIU Gu-i juan1 (11C hina Institute of Atomic En ergy,Beijing102413,C hina; 21Nuclear Pow er Institute of Ch ina,Chengdu of Sichuan Prov.610041,Chin a) Abstract:The structure of the control r od drive m echanism in pool type sodium-coo led fast reactor is the char acterized by lo ng,thin,and geometric nonlinearity,and the seis-m ic load is m ultiple activation.The ant-i seismic evaluation is alw ays paid gr eat attention by the countries developing the techno logy w or ldw ide.This article introduces the seis-m ic appraisal test of the co ntro l ro d drive m echanism of China Exper im ental Fast Reac-tor(CEFR)per for med on a seismic platfo rm w hich is vertical shaft style and multiple activ ation.The result o f the test show s the structur al integ rity and the function of the control rod drive mechanism could m eet the desig n requirements o f the earthquake inten-sity. Key words:China Ex periment Fast Reactor;co ntro l rod drive mechanism;seism ic ap-praisal test;OBE;SSE 收稿日期:2008-07-28;修回日期:2008-08-27 作者简介:宋青(1973)),男,吉林人,高级工程师,从事反应堆本体设计工作 218

中国未来经济发展趋势

中国未来经济发展趋势 趋势之一:人民币国际化步伐加快 人民币难成自由兑换货币,稳健升值是大势所趋 ? ? ? 未来10年,将是人民币加快走向国际化的10年。2020年,人民币在国际贸易结算中的比重将超过10%,在国际储备和外汇交易中的比重甚至将高达15%。到2020年,在美元没有出现崩溃性贬值的情况下,人民币兑美元的汇率将在4.2:1左右,年均升值约4.5%。 今后10年,人民币国际化进程将更多地受到我国经济和外贸持续较快增长的推动,人民币加快国际化将推动我国利率汇率改革、资本市场扩展、货币监管调控水平提高。 相对于我国经济规模和外贸占全球总量的比例,目前我国人民币的国际地位已明显滞后,但人民币国际化水平的提高一直受制于我国经济增长方式和金融监管水平。本次金融危机对全球经济和现有主要国际货币尤其是美元的冲击,为加快人民币国际化提供了难得的契机。 预计今后10年,我国GDP年均增长8%,至2020年,我国经济总量将达到75.7万亿元左右,按目前汇率计算,大约相

当于11万亿美元。考虑到人民币升值因素,届时我国经济规模可能接近美国水平,超过日本一倍,相当于全球GDP 总量的20%。 贸易方面,我国进出口也将年均增长8%,仍将快于全球5%的平均增速。由此,我国外贸总额至2020年将达到6.4万亿美元,大大超过美国跃居世界第一,占届时全球贸易总额的13%。并且我国外贸将由顺差转为逆差。2020年,人民币在国际贸易结算中的比例将大致与我国外贸占全球贸易的比 例相当,而人民币在储备资产中的比例或许更高。 人民币国际化的羁绊依然存在。首先,我国经济增长过于依赖出口和投资,贸易和投资的双顺差阻碍了人民币的输出,而这是本币国际化的首要条件。即使外贸和投资全部以人民币结算,出口和投资双顺差也将吸干通过进口支付和对外投资流出的人民币,造成境外人民币流通的短缺,或只能以大幅增加外汇储备来支持人民币国际流通量的需要,即以美元等外汇的流入换取人民币的输出。 人民币走出去的过程还将伴随着我国资本市场进一步对外 开放和拓展,为境外人民币持有者提供较充分的可供投资的“资产池”。人民币利率和汇率的形成机制也将更加市场化,使得持有人民币的风险降低。资本项下的资金进出管制将放松,以满足人民币资产投资者对投资安全性和盈利性的流动性要求。

核电汽轮机介绍-考试答案-82分

核电汽轮机介绍 1. 由上海电气供货的我国首台出口325MW 核电汽轮机用于哪个哪个国家? ( 3.0 分) A. 印度 B. 土耳其 C. 巴基斯坦 2. 上海电气百万等级核电机组26 平米的低压缸模块末级叶片长度为?( 3.0 分) A. 1420mm B. 1710mm C. 1905mm 我的答案: B √答对 3. 上海电气百万等级核电机组适用于AP1000 的高压缸模块型号为?( 3.0 分) A. IDN70 B. IDN80 C.IDN90 我的答 B √答对 4. 上海电气百万等级核电汽轮机组转速?( 3.0 分)

A. 1500RPM B. 3000RPM C.3600RPM 我的答 A √答对 5. 上海电气百万等级核电机组20 平米的低压缸模块末级叶片长度为?(3.0 分) A. 1420mm B. 1710mm C. 1905mm 我的答案: A √答对 6. 上海电气的山东石岛湾200MW 项目是什么堆型?(3.0 分) A. M310 B. 华龙一号 C. 高温气冷堆 我的答案: C √答对 7. 上海电气出口巴基斯坦的300MW 等级核电汽轮机共有几台?( 3.0 分) A. 2 台 B. 3 台 C. 4 台 我的答案: C √答对 8. 至2018 年 6 月,上海电气已投运核电汽轮机多少台?( 3.0 分)

A. 10 台 B. 11 台 C. 12 台我的答案: C √答对 9. 上海电气百万等级核电机组30 平米的低压缸模块末级叶片长度为?(3.0 分) A. 1420mm B. 1710mm C. 1905mm 我的答案: C √答对 10. 上海电气百万等级核电汽轮机高压缸模块运输方式为?(3.0 分) A. 整缸发运 B. 散件发运 C. 其他 我的答案: A √答对 1. 以下哪些为高温气冷堆堆核电汽轮机特点?( 4.0 分)) A. 进汽参数高 B. 无MSR C.低压缸加强除湿 我的答ABC √答对 2. 以下哪项说法是错误的?( 4.0 分)) A. 2008 年上海电气获得阳江和防城港CPR1000 核电汽轮机订单 6 台

中国实验快堆工程

中国实验快堆反应堆容器超压保护系统 前言 快堆是快中子增殖堆的简称。快中子反应堆研究起步很早,1946年美国第一座快中子反应堆Clementine达到临界,1951年12月美国又建成了世界第一座生产电力的核电站EBR—1,它验证了快中子反应堆增殖的概念,让人们看到了了核能能够作为长期、可靠的新能源的美好前景。1963年和1980年美国又分别建成了功率较大的EBR—2和FFTF快中子试验反应堆。法国的凤凰(PHENIX)原型堆和超凤凰(SUPERPHENIX)示范堆分别于1973年1983年达到了临界,俄罗斯的BN—600原型快中子反应堆于1980年达到了临界,英国和日本也先后建成了原型快中子反应堆PFR和MONJU。现在世界已经建成的或计划的约40座快中子反应堆,目前正向着商用快中子反应堆迈进。 中国实验快堆是我国第一座快堆,其热功率为65MW,电功率20MW采用钠-钠-水三回路设计,一回路为一体化池式结构;堆芯入口温度360℃,出口温度530℃,蒸汽温度480℃,压力14MPa;事故余热排出系统采用直接冷却主容器内钠的非能动系统;中国实验快堆于1992年3月获国务院批准立项,2000年5月开工建设。2011年7月21日10点成功实现并网发电。 中国实验快堆(CEFR)是快中子增殖堆的简称,是第4代核能系统的优选堆型,快堆可将天然铀资源的利用率从压水堆的1%提高到60-70%,可充分有效利用我国铀资源,对我国核电持续稳定发展具有重大战略意义。快堆还可以嬗变压水堆产生的长寿命废弃物,使得核能对环境更加友好。我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆,21日10时成功实现并网发电。标志着国家“863计划”重大项目目标的全面实现,列入国家中长期科技发展规划前沿技术的快堆技术取得重大突破。这也标志着我国在占领核能技术制高点,建立可持续发展的先进核能系统上跨出了重要的一步。 在此报告中主要讲述实验快堆反应堆容器超压保护系统 实验快堆反应堆容器超压保护系统 一,功能

未来十年核电先进堆型介绍

未来十年核电先进堆型介绍 未来十年核电先进堆型介绍IntroductionofAdvancedNuclearReactorsintheDecade 杨孟嘉1任俊生1周志伟2 (1.中国广东核电集团公司技术中心,广东深圳,518124; 2.清华大学核能技术设计研究院,北京,100084) 摘要根据世界核电工业的发展现状,系统讨论了面向2010年核电市场的各种先进核电堆型、设计特点以及主要核电供应商为获得潜在用户进行的商业计划。综述了这些先进核电堆型近期投放市场的技术和商务准备情况。研究工作对近期中国核电工业选择先进核电堆型、确立商用核电技术的主导发展方向和健全完善核电站安全管理法规体系具有一定的参考价值。 关键词先进反应堆核电商业计划 Abstract:Varioustypesofadvancednuclearreactoraimingatnuclearelectricpowermarketaroundtheyear2010,the irdesignfeaturesandthecorrespondingcommercialplansinitiatedbyworldmajorsuppliersofnuclearpo werplantsforobtainingpotentialcustomersaresystematicallydiscussedbytakingintoaccountthecurrent statusofthedevelopmentofnuclearelectricpowerindustryworldwide.Thetechnicalandcommercialpre parednessfordeployingtheseadvancednuclearreactorsinneartermhasbeensummarized.Asareference,t hepresentresearchisofconsiderableforChinesenuclearpowerindustrytoselectadvancedreactortypesan dtodeterminethemaintechnologicaldevelopmentroadmap,andtoestablisheffectivesafetyregulatorygu idelinesinnearfuture. Keywords:AdvancedreactorCommercialplanofnuclearpower 在无温室气体排放的条件下,全球400多座核电站正安全可靠地为人类提供17的电力,这是源于20世纪中叶的核能技术在其沧桑的发展进程中所创造的成就。随着上个世纪六、七十年代投入运行的核电站逐渐达到其40年的运行寿期,核能界一方面向核安全当局提出申请,要求延长运营期限;另一方面在对已有的核电机组实施渐进性设计和运行改进的基础上,面向2010年前后的核电市场,推出第三代(80年代开始发展、90年代末开始投入市场)先进轻水堆核电站和在第一代至第三代核电堆型的基础上经过渐进性设计改进的核电堆型。 本文简略介绍这两类核电堆型。 1ABWR 先进沸水堆(ABWR)是在世界范围内沸水堆(BWR)设计和多年运行经验的基础上发展起来的第三代先进堆型,它基本符合国际上通行的核安全管理规定,基本满足美国用户要求文件(URD)对第三代先进轻水堆安全性、先进性、可靠性和经济性的要求。ABWR 也是一个完成了全部工程设计、并且有实际建造和运行经验的反应堆。

未来十年中国和世界十大趋势

未来十年中国和世界十大趋势 2012-11-17 12:31:20 中国经济导报 近年来,伴随着世界经济复苏乏力和中国经济话语权的日益提升,在包括天津夏季达沃斯论坛这样的“重量级”会议上,展望未来发展趋势成为中外嘉宾的共同兴趣所在。本报记者苗露/摄 近年来,伴随着世界经济复苏乏力和中国经济话语权的日益提升,在包括天津夏季达沃斯论坛这样的“重量级”会议上,展望未来发展趋势成为中外嘉宾的共同兴趣所在。本报记者苗露/摄 国际金融危机以来,全球政治经济格局发生了深刻变化。处在大变局中的中国亟待明确自身定位。如何正确看待自身发展机遇和挑战,并从全球战略角度处理国际关系及周边关系显得尤为重要。总的来看,未来十年中国和世界的发展可以归纳为十大趋势。 世界经济无法走出衰退且将持续低迷 起源于美国次贷危机所引发的这场全球金融危机已经过去5年了,现在看,这场危机还远未结束,并且有长期化的趋势。欧美发达国家均表现为虚拟经济“虚大”,而实体经济日趋丧失竞争力。中国制造与美国制造在价格上相差几十倍,因此美国制造业已逐渐失去了生存空间。欧洲国家即使能够渡过主权债务危机变成一个统一的国家,但是竞争力已不能恢复。欧美要扩充实体经济和收缩虚拟经济,以使两者达到平衡,这个过程恐怕要十年。 因此,这场危机远未结束,未来十年全球经济都将长期陷入低迷。 美日欧发达经济体都将进入战略收缩期 日本经济在上世纪90年代泡沫破灭后开始收缩,用了15年时间才达到基本平衡,但又遭遇这场金融危机的冲击,要走出低谷至少还要十年时间。未来十年美日欧都必须调动所有力量去解决这场金融危机带来的烂账。这场危机的长期深化将使这些发达国家进入到一个长期的力量收缩期。同样,印度、俄罗斯、巴西、南非等国也将面临收缩期,其主要原因是他们对于外部环境的极大依赖。 整个全球力量中只有中国有力量“膨胀”,中国的膨胀是因为内部城市化和工业化,城市化提升将可以提供一个强大的内需动力,拉高中国经济增长速度。然而,其他发展中国家都没有这个结构调整空间和需求动力。全球除了中国都将进入一个收缩期。全球大国间的博弈合作更趋激烈 未来十年是全球大国间从未有过的博弈和合作的十年,将是博弈中合作、合作中博弈的十年。这次危机不可能单靠某个国家而只能通过全球合作才能解决。随着危机的发展,各国纷纷推出货币量化宽松,意在转嫁危机,大国间博弈将变得更加激烈。在大国博弈中,谁能不犯、少犯错误,或者能提早洞悉他人的底牌,谁就能占据更有利的位置。 美国是全球最大的“虚拟经济国家”,中国是最大的“实体经济国家”。虚拟大国的金融利益相当大部分要通过实物大国来实现,中美间的合作大于对抗。而美、欧在金融领域的博弈则明显是一方好则另一方就不好,美元和欧元走势也是相背而行。 中国的崛起完全可以在资源问题和产业问题上下大力气有所作为,而不在别人的核心利益上去争,减少彼此间矛盾。资源和产业整合好进入到通过金融配置资源的时候,中国可以依托美国,也可以依托欧洲,这样对中国在未来的大国博弈中更有利。

第四代核电站与中国核电的未来

第四代核电站与中国核电的未来 核电是世界三大支柱能源之一,具有清洁、安全、高效的特性。在20世纪末21世纪初的几年里,发生了对世界核电发展产生深远影响的三件大事:美国政府发起了第四代核电站的技术政策研究;俄罗斯总统普京在世界新千年峰会上,发出了推动世界核电发展的倡议;美国总统布什颁布了美国新的能源政策,把扩大核能作为国家能源政策的主要组成部分。 1999年6月,美国能源部(Department of Energy, DOE)核能、科学与技术办公室首次提出了第四代核电站(以下简称第四代核电)的倡议。2000年1月,DOE又发起、组织了由阿根廷、巴西、加拿大、法国、日本、韩国、南非、英国和美国等九个国家参加的高级政府代表会议,就开发第四代核电的国际合作问题进行了讨论,并在发展核电方面达成了十点共识,其基本思想是:全世界(特别是发展中国家)为社会发展和改善全球生态环境需要发展核电;第三代核电还需改进;发展核电必须提高其经济性和安全性,并且必须减少废物,防止核扩散;核电技术要同核燃料循环统一考虑。会议决定成立高级技术专家组,对细节问题作进一步研究,并提出推荐性意见。 同年5月,DOE又组织了近百名国内外专家就第四代核电的一般目标问题进行研讨,目的是选出一个或几个第四代核电的概念,以便进一步开展工作。2001年7月,上述九国成立了第四代核能系统国际论坛(Generation IV International Forum, GIF)并签署了协议。2002年9月19日至20日,GIF在东京召开了会议,参加国家除上述九国外,还增加了瑞士(2002年2月加盟)。会上10国对第四代核电站堆型的技术方向形成共识,即在2030年以前开发六种第四代核电站的新堆型。核电站的分代标志 第一代(GEN-I)核电站是早期的原型堆电站,即1950年至1960年前期开发的轻水堆(light water reactors, LWR)核电站,如美国的希平港(Shipping Port)压水堆(pressurized-water reactor, PWR)、德累斯顿(Dresden)沸水堆(boiling water reactor, BWR)以及英国的镁诺克斯(Magnox)石墨气冷堆等。

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