先进核燃料特环体系研究进展

概述了先进核燃料特环体系的概念，论述了目前后处理与分离－嬗变领域的研究进展和技术发展趋势。     

先进燃料循环中的分离与嬗变问题

【《欧洲核能综览》2000年3～4月号报道】分离与嬗变(P&T)可能是未来的对高燃耗的UO2和混合氧化物燃料(MOX)的乏燃料组件采取的一种辅助的废物管理方案。除了对铀和钚采取常规或先进的后处理外,这个方案还要求开发专门的次锕系元素(MA)分离技术。在第一阶段,把MA从高放废物(HLW)溶液中分离出来就能得到独立于已玻化的HLW之外的锕系元素。 尽管对燃料循环工业来说,达到工业化要求的规模生产,无论在技术上还是经济性上都是一个挑战,但仍在高温实验室环境下开发和测试了几种MA分离方法。 在20世纪70年代,为快中子堆(FNR)开发出了钚富…     

美国先进核燃料循环计划概述及对我国的启发

美国已重启核能计划,其中先进的核燃料循环计划是核能计划的核心。若这一计划得以顺利实施,将可以消除人们曾担忧的核能开发中的三大问题,核扩散、高放废物的处置和铀资源的可持续性问题。美国这一计划对我国的核能发展应有一些启发。     

中国快堆及先进核燃料循环体系发展战略思考

中国是世界上最大的发展中国家,能源消耗位列世界第一。为实现社会、经济的可持续发展,确保能源供应安全和降低环境压力,大力发展包括核能在内的清洁能源是能源发展战略的必然选择。目前,中国的核能经过近30年的发展取得了长足进步,但在能源体系中依然占比很小。鉴于中国的铀资源总体储量有限,仅靠热中子反应堆支撑核能作为主力能源发展难以实现。快堆具有资源利用率高、固有安全性好等优点,配以先进核燃料循环系统,可实现核能的大规模、可持续、环境友好的发展。其中,快堆的发展应遵从先增殖、后嬗变的路线,燃料方面在经过氧化物陶瓷燃料后应尽快过渡到金属燃料;后处理方面初期主要通过水法处理压水堆乏燃料,为快堆提供初装料,后续要尽快实现干法后处理,以缩短增殖燃料的倍增时间和提高整个体系的经济性;同时,还需要同步发展高放废物的处理处置技术。在快堆和先进核燃料循环体系的支撑下,我国的核能能实现在千年量级上作为主力能源发展。     

日本的核燃料循环

【日本《原子能视野》 1999年 4月号第2 4— 2 7页报道】日本 1985年开始建造商用核燃料循环设施1997年 1月 ,日本原子能委员会就今后的原子能政策 ,认为从确保安全和适应地球环境问题的观点出发 ,核电即使在今后也是很重要的能源 ,在坚持确保安全和和平利用的大前提下 ,应切实不断地推进其开发利用 ;另外 ,从日本资源的制约及保护环境的角度出发 ,要将核电长期稳定地向前推进 ,就必须使核燃料循环顺利地进行。按照这个被内阁会议通过的原子能委员会的方针 ,电力行业以确立核燃料循环为方向 ,以建造中的青森县六所村后处理厂为开端的切实推…     

核电发展中的核燃料循环

本文对核电站核燃料循环的各环节的生产能力和成本进行了分析。建议核电站首炉装料费用的三分之二列入周转资金。快堆发展应先于化工后处理。     

核燃料循环中的节约潜力

【西德《核化学冶金公司市场报告》1990年第9期第3页报道】尤其是80年代中期,许多核电公司对后处理方面的潜力表示热心。钚和后处理铀(REPU)的返回使用意味着可以节约反应堆所需的新铀——估计到2000年每年将达10％。同样重要的是,返回使用后处理的材料为闭合燃料循环提供了方向,用这种方式可以减少需要放入最终废物贮存库内的乏燃料的数量。     

核燃料循环简介

１　概述核反堆技术的进步与成熟加速了５０年代核电站的兴起。目前全球约有十几种堆型近５００座核电站。核能发电已占世界总发电量的２０％左右。铀是当前核电站的主要燃料，一座１００万ｋＷ的核电站每年消耗３．０％左右的浓缩铀约２７ｔ；相同规模的燃煤电站则需２７...     

为电力公司竞争服务的核燃料循环

【法国《核综论》2000年第1期报道】核燃料是一种具有高附加值的高科技产品,它的生产需要一系列的工业转化过程。这种燃料根据电力公司选择的运营方式在反应堆堆芯释放能量。使用过的燃料应得到处置。乏燃料后处理可使其中的裂变物质得到循环利用并对最后的废物进行整备,以便在安全和确定的工业方式下进行最终贮存。正是这一套工序构成了核燃料的循环。通常把循环分为前端(在装入反应堆前,从天然铀到燃料组件)和后端(反应堆辐照后)。然而逐渐实施的再循环使这种划分变得模糊了。当然,人们感兴趣的是循环的总费用。1.循环费用在千瓦小时发电…     

加速器驱动先进核能系统的乏燃料循环再生研究北大核心CSCD

乏燃料后处理是核燃料循环的关键环节,制约核电的可持续发展。借助于加速器驱动先进核能系统(ADANES)提供的高通量、硬能谱的外源中子,其乏燃料后处理只需除去乏燃料中的挥发性裂变产物和影响次锕系元素嬗变的中子毒物,长寿命的次锕系元素Np、Am、Cm可与二氧化铀一起转化为新的燃料元件在加速器驱动燃烧器中燃烧、嬗变、增殖和产能。基于此,本课题组提出了加速器驱动的乏燃料后处理及再生制备的技术路线,包括高温氧化粉化与挥发、选择性溶解分离和燃料再生制备。本文主要介绍了近几年本课题组在这三方面所取得的一些成就,希望能为加速器驱动先进核能系统的乏燃料后处理提供基础数据。     

PWR/CANDU联合核燃料循环研究

根据我国已拥有PWR和CANDU核电站的具体情况 ,提出一种PWR/CANDU联合核燃料循环的策略 ,即把压水堆的乏燃料后处理后的回收铀 (RU)用作为CANDU堆的核燃料 ,既可节约铀资源 ,提高燃料的能量输出 ,又减少了废燃料的处置量 ,可大大降低核电成本。由于CANDU堆对核燃料循环的固有灵活性 ,堆芯结构及运行方式不需作重大改变 ,即可完成从天然铀到RU的过渡。又由于RU较低的放射性活度 ,这对CANDU堆的燃料制造是可以接受的 ,因而只需对现有燃料制造生产线稍加屏蔽措施 ,对运输和运行中燃料管理操作等都勿须改变。因而这一策略是具有重大经济效益和吸引力的     

加速器驱动先进核能系统及其研究进展

针对现有商业反应堆核燃料利用效率低和乏燃料安全处置难等问题,中国科学院原创性地提出了加速器驱动先进核能系统（ADANES）的概念。对ADANES进行了初步物理研究,对超导直线加速器、高功率散裂靶、堆芯结构材料、乏燃料处理和新型燃料制备等进行了大规模前期计算与关键参数实验,论证了系统的可行性。目前,加速器驱动嬗变研究装置已得到“十二五”国家重大科技基础设施的支持,计划于2019年动工。     

混合氧化物燃料应用前景及核燃料循环战略

本文叙述了不同国家在不同核电发展条件下的核燃料循环战略初步考虑,并着重叙述了在快堆商业化进程推迟后所发展的混合氧化物(MOX)燃料的设计、制造技术及定量经济分析的基本情况,并建议我国近期应主要采用中间贮存并配以建造后处理中间试验工厂,为今后的商业后处理厂做好技术准备,同时还要跟踪 MOX 燃料技术。     

后处理工艺料液中亚硝酸的荧光分析方法

建立了硝酸介质中测定亚硝酸的荧光分析方法。该方法以5-氨基荧光素作荧光增强剂,在酸性条件下,5-氨基荧光素与亚硝酸发生重氮化反应,其产物在碱性条件下具有很强的荧光,利用荧光光度计测定其荧光强度从而得到亚硝酸的含量。实验表明,样品测量的精密度为7%,回收率为89%～104%,样品的检测限为7×10-5mol/L,测量的不确定度为13%。该方法灵敏度高、操作简便、抗干扰强,以硝酸为介质,可直接用于后处理工艺中亚硝酸的测定。     

压水堆核燃料循环情景模式初步研究

根据我国核电发展现状和中长期发展规划及中长期（2030、2050）发展战略研究,假设2050年前我国压水堆核电发展规模,基于压水堆乏燃料后处理,回收的钚做成MOX燃料放入压水堆中使用,MOX燃料只使用1次的循环模式,进行核能发展情景研究。基于压水堆可装载30%比例MOX燃料的已有研究结果,考虑我国主要的两种压水堆堆型M310和AP1000,进行压水堆核燃料循环分析。利用核能发展情景动态分析程序DESAE-2,给出了不同情景模式下天然铀需求量、乏燃料累计量等。结果表明：至2050年,B₁和B₂模式较A模式分别节省天然铀4.1万t和2.9万t。     

核燃料循环临界事故中气溶胶行为研究

使用CONTAIN程序计算了核燃料循环临界事故发生时气溶胶的迁移、沉积等行为。结果表明：控制体连通与否以及水蒸气的存在与否会对气空间的气溶胶浓度、粒度分布及沉积等情况产生不同程度的影响。干燥情况下的控制体连通对气溶胶扩散影响并不明显,而水蒸气能够显著促进气溶胶的沉积和扩散。