第四代核能系统的研究开发

1、第四代核能系统的争辩开发近年来，世界各国提出了很多概念的反响堆设计和燃料循环方案。 2022 120227Charte，约 定共同合作争辩开发第四代核能系统Gen 。这十个国家是：美国、英国、 瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷。第四代核能系统开发的目标是要在 2030 年左右创地开发出一代核能系统，使其在安全性、经济完整的核能利用系统。20222022100第四代核能系统的具体技术目标，主要是：/KW，3/KWh，建设周期不超过三年；需要厂外应急措施；物要有一个完整的处理和处置方案，其安全性要能为公众所承受；义组织所利用，这些措施要能用科学方法进展评估；5、要有全寿期和全环节

2、的治理系统；6、要有国际合作的开发机制。堆，有三种是快中子堆。属于热中子堆的是：超临界水冷堆SCWR， Supercritical water-cooled Reactor很高温气冷堆VHTR， Very-high-temperature gas-cooled reactor熔盐堆MSR，Molten salt reactor属于快中子堆的是：带有先进燃料循环的钠冷快堆SFR, Sodium-cooled fast reactor铅冷快堆LFR, Lead-cooled fast reactor气冷快堆GFR, Gas-cooled fast reactor都有大量的争辩开发工作要做，需要相当

3、长的时间。参与 GIF 的十个国家的专家对上述六种核能利用系统的争辩开发工作大纲Roadmap现在的概念设想转变成商业实施产业化，需要经过四个步骤的工作：第一步：可存在性生命力，Viability争辩。争辩明确要使该方案切实可行的关键所在，并证明其原则可行。第三步：系统示范。建筑中等或较大规模的示范系统以验证设计。第四步：商用实施。20222025全性和经济性上的优越性，确实能与其他能源的发电机组竞争，那么大约从2030年起就可广泛地承受第四代核电机组系统，而在那时，现在正在运行的第的退役年限。可以用第四代机组去取代。第三代核能发电机组背景URD继制订了欧洲电力公司要求文件(EUR)。为了进一

4、步提高核电厂的安全性，严峻1986尔诺贝利事故时为止，世界商用核电厂累计约 4000 堆年的运行历史，其间发生过两次严峻事故，发生概率到达 510-4/堆年。这说明，严峻事故发生概率虽然低，但并不是不行能发生的；同时亦说明，单纯考虑设计基准事故，不考虑严峻事故的预防和缓解，缺乏以确保工作人员、公众和环境的安全。美国最早开展严峻事故的争辩，1975WASH-1400核电厂风险主要并非来自设计基准事故，而是导致堆芯熔化的严峻事故。降低单位造价；加深燃耗，延长换料周期，缩短停堆换料时间，提高核电厂的可60第三代核电机组的设计原则和特点URDEURIAEA要求；同时，应能在 2022 年前进展商用核电

5、站的建筑。统观各国已提出的设计方案，有以下特点：1.0 X1.0 X 10-6年；应有预防和缓解严峻事故的设施。核燃料热工安全余量15%。87%；6054型的重大改进，是代表核安全进展方向的。瓦比投资是随单机容量千瓦数的加大而削减的在单机容量为 150-170EPRNP-21150WWER65AP-600110120AP-1000承受整体数字化把握系统国外近年来建成投产的核电机组，如法国的TemelinABWR整体数字化仪表把握系统。ABWRAP-100048其次代核能发电机组其次代核能发电是商用核电厂大进展的时期，从上世纪 6090有力措施。沸水堆核电厂，重水堆CANDU核电厂，气冷堆核电厂

6、，以及压力管式石墨水441150核电厂，上世纪 70 年月末已停顿兴建。石墨水冷堆核电厂由于其安全性能存在80界核电进入一个缓慢的进展时期，除亚洲国家外，核电建设的规模都比较小。造成这种局面的缘由主要有：1979 年世界发生了其次次石油危机，各国，19801.7%，1982-2.3%，1983108碍了核电的进一步进展。中国其次代压水堆改进型机组特点CPYM310同时我国开展了百万千瓦级大型商用核电技术的消化、吸取和创工作。 岭澳一期核电站以大亚湾核电站为参考电站，维持热功率和其它主要运行参数不变，结合阅历反响和核安全技术进展要求，通过 37 项技术改进，进一步提高了电站安全水平和技术经济性能

7、，总体性能到达了国际同类型在役核电站的先进水平。15CRP1000CPR1000 技术方案。CRP1000 拟承受的主要技术有： 为了满足安全法规、导则的要求， 进一步应用的技术。 在岭澳二期根底上进一步完善数字化仪控技术。 事故处理规程由事故定向转为状态定向。 承受半速汽轮发电机组。原大亚湾与家厂商竞争的局面。 首炉堆芯即承受 181218大修本钱，并可提高电站可利用率，增加发电量。 反响堆压力容器设计寿命为 60 年。原来法国包括美国的反响堆压力容器设计寿命均为40 年，提高到 60 年后对核电站总的经济效益有很大提高。 堆坑注水技术：有利于防止或延RPVLBB第一代核能发电机组5060厂

8、为主。例如， 美国西屋电气公司开发的民用压水堆核电厂， 希平港堆核电厂，第一个建在美国加利福尼亚湾洪保德湾，以及随后 1960 年 7 月建成德累斯顿Dresden-I1954根底。其次代核电厂根本上仿照了这一代核电厂的模式，只是技术上更加成熟,容量逐步扩大，并逐步引进先进技术。地下核电站1986 年，前苏联切尔诺贝利核电站发生事故以后，核电站设计专家们为提术上都是可行的。前苏联核电站反响堆的防护罩只有 1.6188”护罩也只能耐受4.68 个大气压， 1315核电站。事业。50核电站的造价比地上的还低。海底核电站事，没有点士气和胆略是不行的。底进展而提出的一项大胆设想，实际上也是远见卓识的创

9、。且还可为其他远洋作业设施供给廉价的电源。或其他液体加热，使它变成高压蒸汽，再去多。舱和耐压舱都固定在一个大的平台上。电站和固定平台一起沉入海底，坐落在预先铺好的海底地基上。由海轮拖到四周海滨基地进展检修和更换堆料。美国最先开头争辩海底核电站。早在 1974 年，美国原子能委员会就提出了发电容量为 3000 干瓦的海底发电站的设计方案。这座海底发电站包括反响堆、的铀氢化锆反响堆。这种反响堆的特别之处就在于它的发电力量在极短的时间内能由零快速上 稳定时的发电力量虽然只有 3000 千瓦，可是其脉冲发电力量最高可达 600 万千瓦，是原来的 2022 倍。后，浮出水面，进展换料检修，然后再沉入海底

10、连续使用。70验的。1978 年，为了开采海底石油，英国几家公司联合提出了海底核电站的设计方案。500长期稳定工作。3压舱内，以确保电气供给的需要。海上核电站高大的厂房模糊可见。入夜，小岛灯火通明，宛如镶嵌在海上的串串明珠， 格外引人注目。这座鲜为人知的“小岛”是干什么用的呢？假设你知道它是一座海上核电海水吗？发出来的电又怎么送出去？建筑海上核电站的投资比陆地上的高吗？ 10意设计用于电站的核反响堆。美国西屋电气公司负责设计这种漂移在海上的核电站。它是在一个长 1301615。海浪冲击核电站而设置的圆形防波堤。1.7 万多个像星状一样的钢筋混凝土堆桩垒成的，而且在堤的下面还有好多个长 60 米

11、的混凝土沉箱作地基支承着。在堤上接通。捕捞。点是很吸引人的，由于在同样的投资条件下可以建筑更多的核电站。大。了生产过程，又便利了使用，而且还可大大降低建筑本钱，缩短建筑的时间。嵌更多、更大的明珠！混合堆混合堆概念的提出238、钍233简称混合堆。混合堆是一个可供选择的堆型。铀235 原子核一次裂变，可以放出 2.43235236235，氘、氚聚变放出的中子数，是铀23543100200140O子轰击到铀238 及钍232 靶上，可以产生一系列串级的引起中子和核燃料增中子，除了一局部仍可使铀238232238232239233225239厚的由自然铀、铀238 或钍232 组成的再生区，聚变产生

12、的中子，就可以在再生区生产钚239 及铀233，并释放出裂变能。这个再生区又叫混合堆的裂考虑，早在 1953 年，美国劳伦斯利弗莫尔试验室的鲍威尔，就提出了建立聚产出更多的核武器用的钚239，所以美、前苏联、英聚变争辩的早期，是高度作。混合堆的难题以上的高温，比目前钠冷快堆燃料元件包壳的使用温度高 200 多摄氏度。如此高的温度及高能中子、离子、 射线和反响室壁的构造材料，争辩冷却剂对它的腐蚀，是实现混合堆的重要课题。射线从空洞中泄漏，使工作人员难以接近。其他类型的聚变裂变混合堆也有类似问题。计要求以及混合堆空间的限制，它不存在裂变反响堆那种紧急停堆保护系统。分布的不均匀，给混合堆的运行造成了

13、困难。难。但不管怎样，混合堆仍旧是一个可供考虑的途径。混合堆的不同型产生一系列串级的核过程，大量生产钚239233239233中子很快慢化为热中子等能量低的中子。这些中子难以使铀238、钍232 裂233的利用效率高，便于检修和屏蔽，将可能是有前途的堆型。混合堆的相对优势快堆和混合堆一样，也是同时生产能量及核燃料的工厂。但和混合堆相比， 快堆有 3 个缺点：第一，要有很大的初始装料，例如 120 万千瓦的“超凤凰”快4235239接用自然铀或核工业中积存下来的贫铀、乏燃料。其次，快堆倍增时间较长， 要每过 6 年甚至 30 多年，才能增殖出一座一样功率的快堆用的核燃料。因此一座混合堆生产的钚239 或铀233239或铀233等就可以了，因而它对聚变的要求比纯聚变堆简洁些。专家们估量，不经过 3040 年的努力，要建筑一个稳定、廉价的聚变中子源是不行能的。射线及等离子体与聚变反响室壁的相互作用，是研制混合堆要解决的问题。道路曲折，目标明确奇。贵重的。8运行。607019952819976快堆和核燃料再循环打算。101987入了国家“863”高技术打算，列为该打算能源领域的最大工程，建成了热功率652070快堆” 时起