第四代核能发展的困境

第四代核能发展的困境杜铭海2002年美国能源部发起“第四代国际论坛”(GIF)，核科学界曾“为之一震”，新一代核能系统研发有很大起色，但目前“步履维艰”；2006年发起“全球核能合作伙伴”(GNEP)，也“风靡一时”，得到世界许多国家的支持，但执行起来“困难重重”。几个国家宣布2023年建成第四代钠冷快堆(SFR)原型机，但广泛商业部署时间要到2040-50年之后。在能源紧缺、全世界紧急呼吁发展“低碳经济”，社会公众、甚至绿色和平组织的创始人都寄希望于核能的“空前大好”时机，核工业界却推不出使人振奋的发展规划。真正能够实施的项目仍然是现代“热堆”。传统核能发展有什么“坎”过不去？希望在哪里？这是作者希望探讨的问题。1.核能是可持续的能源学“核”出身的人，很少怀疑核能的“可持续性”。因为爱因斯坦质能关系E=MC2是经证实、宇宙普遍适用的客观规律。地球上的能源最终来源于质量转换为能量的核反应过程。原子核内蕴藏着极大的能量，比原子、分子的化学能高百万倍！上个世纪前期是核物理学发展的“黄金时代”。1896年英国科学家贝克勒尔发现放射现象后，1905年德国理论物理学家爱因斯坦提出了质能关系定律，引起物理学界的思考与探索。1932年英国物理学家詹姆斯•查德威克发现中子；1835年日本物理学家汤川秀树提出原子核本性假说，核由质子与中子组成，靠“核力”克服质子间的固有斥力，束缚在一起。1939年1月德国化学家哈恩和斯特拉斯曼发现铀裂变，但无法做出科学的解释；奥地利女物理学家梅特娜和她的外甥物理学家弗里希把哈恩的实验现象与爱因斯坦理论结合起来，既说明了核裂变的本质，也证实了E=MC2定律的普适性。核裂变同时释放大量能量的新闻及其骇人的可能性，在极短时间内引起核物理学界的震惊是难于形容的。“世界上只要有核物理学家的国家都在讨论、实验或发展核能”，连大学物理专业的学生都在议论这一发现的重大意义[1]。1942年12月2日，费米领导的核科学家在芝加哥大学体育馆地下室内首次实现受控的链式核反应，宣布世界进入“原子时代”；1951年12月20日钠化钾冷却实验快堆EBR-I首次发电点亮4个灯泡[2]，则是理论指导实践的范例与核能成功跻身能源行列之光。1951年12月20日，阿贡国家实验室I#实验增殖堆（EBR-I）首次发电，用四个点亮的灯泡标志这一历史事件从发现核裂变至今只有70年，但核电装机达到370百万千瓦（GWe），占世界电力容量的16%、发电量的20%、一次能源供应的6%，成为不可或缺的三大能源支柱之一，是人类智慧创造的伟大奇迹！尽管发现自然界可能裂变的物质只有铀和钍，目前利用的核能还限于天然铀中含量0.71%的铀-235，但科学实践证明天然铀和钍中蕴涵的核能都能开发出来。铀和钍是地球壳层含量比较丰富的化学元素，除自然衰变成为“地热”和天然放射性本底与污染源外，其它用途有限。但充分开发利用铀和钍的裂变能，就可最终解除世界能源供应的忧虑，改变几十亿人的生活方式，提高生活质量，使全人类活得有“尊严”。因为，铀或钍的裂变能得到充分利用，一百万千瓦(1Gwe)的核电机组每年只需1吨核燃料。2050年全世界90亿人口，按照西方先进国家人均耗能的1/2考虑(～3kWe，目前中国人均1.6kWe)[3]，27000GWe核电机组，年需核燃料2.7万吨，靠现有的天然铀资源(470万吨)可供应～200年。如果考虑陆地花岗岩和海水中的天然铀(分别为2200万吨和4亿吨)，再加上钍资源，实际上可供应人类能源几千、上万年。这是核科学界的“追求”和“梦想”。它的代表人物、诺贝尔物理奖获得者、美国原子能委员会主席西博格1972年曾保证，“2000年前后核裂变不仅会在全球电力生产中占主要地位（随着快增殖堆份额的增加），而且我们还要依靠商业聚变与核推进宇宙飞船载人去火星”；美国原子能委员会1974年预报，2000年美国核装机容量为1200GWe[4]。然而目前的现实是，全世界运行的～440台核电机组，多是靠固体铀/钚燃料运行的热（中子）堆，卸料前增殖的钚裂变占输出热能的30-40%。乏燃料卸出后，绝大多数现场冷却、储存，用增殖钚运行的反应堆很少。自然界钍是铀资源的三至五倍，但只有印度计划大规模用于核电。中国某些地方钍资源呈尾料、矿渣形态，严重污染着周边环境[5]。2.近期发展核电,轻水堆是“唯一选择”美国“智库”MIT（麻省理工学院）在核能上是个“中间”偏右的多学科研究机构，早在美国能源部发起研发“第四代”核能系统的初期(2003年)就在其综合报告“核能的未来”中明确表态，“在今后50年内，满足经济、安全、废物管理以及防止核扩散方面最好的选择是开环、一次通过燃料循环”。而且说“在全球核电装机容量逐渐增长的情景下(如2050年达到1000GWe)，有足够的铀资源可以合理的成本支持这个选择”[6]。MIT物理学教授欧内斯特•莫尼斯(曾任能源部副部长)甚至断言，“未来几十年内，轻水堆(LWR)将是唯一选择”[7]。所谓“开环”或“一次通过”核燃料循环，就是天然铀或浓缩铀燃料在反应堆内“燃烧”一次，出堆后经冷却、包装后放入地质处置场永存。的确，目前世界在建与计划建造的核电机组，轻水堆占绝对优势,但对MIT“有足够铀资源”的乐观，认识并不一致。1GWe的轻水堆机组60年运行寿期约需要1万吨天然铀，如电厂业主按40%的燃料准备，现有的资源就很紧张。而且，要考虑世界日益紧张的能源供应现实引发的变化。传统石油衰退即将来临，天然气的峰值也只是10年后的事件，而且比全球变暖的长远危机更加严重。两组事件推动快速发展与部署低碳基能源系统。可再生能源的最大限值是能源需求的20%，而且只适合人口分散的农村和边远地区。除了化石燃料之外，世界能源供应只能依靠核能[8]。1980年以来，石油消耗超过新发现，与2023-2023年石油峰的预计一致近期发展核电，中国走在世界前列，为某些国家效法和羡慕。有个美国人在网上写道，中国要建造那么多的核电而美国的议员们却无动于衷，“恨不得搬起椅子把他们砸醒”。恒当前的事实共是美国政府岛、特别是奥击巴马政府基忙本上接受M虚IT的观点及。尽管突出渡节能和发展泉可再生能源贷，甚至花巨甩资投入碳捕杜获与扣押技秤术，但有可排能发现其它忠措施作用有闹限(可再生胜能源)或不董现实(碳捕赴获与扣押技凑术)之后，营转而接受共四和党的提案歇，建造更多湾的核电。就奸在最近，奥奇巴马批准了舒“全美近3浙0年来第一续个核反应堆旨建设提供8川5亿美元的钉贷款担保”膨，而且“还童要求国会将暑预算中与核秘能产业相关败的贷款担保浸金额从18崇5亿美元提羡高到540商亿美元”。究日本经济产成业省最近制拍定的能源基悉本计划草案岔，“以确保教安全为前提奥，重点发展业以核电为主灿的低碳电源症，到203表0年至少增骑加14座核宣电站，核电歪站利用率从范现在的60粒％提高到9疲0％”。因这是个重要遮信号。说明朋西方世界尽万管对核电仍党然有点神经匀过敏，但有挤可能发生“愈急转弯”。本加上其它国或家，包括印嚼度、俄罗斯降和其它国家差庞大的发展砍计划，对世劲界铀资源可胆能出现短缺绝，不能掉以皱轻心。狡正在北海下优每天270淡0吨/天扣攻押CO2，奶占美国煤炭乱发射～0,僻03%荡“热堆”取滋得这样的成恢就，得到这鬼么多的重视票与考虑，有抬现在的辉煌歉，而且还要闯“坚持若干路年”，实在惑出乎核能先紧驱们的“意敞外”。因为晶在他们看来斩，热堆的“傲优势”实在房可怜（中子孤经济极差，鉴热效率太低纵），发展热榨堆只是“权告宜之计”。环“采用目前上的反应堆，丽只利用1％带左右的天然丹铀”，“核纪能可能注定价要消亡”。狂早就应该通掏过“闭(路遮循)环”，路过渡到更先斤进的“增殖省”堆了！只辣要“闭环”企的增殖堆实以验成功并大退规模部署，渗核燃料资源骄不存在“任存何问题”。乒3.核燃扛料“闭环”效—核科学家舞的“伊甸园展”燥早在核能发狂展初期，核训科学先驱们占就清醒地认咐识到：天然摆铀资源有限倒，靠消耗其色中0.71锐%铀-23填5的热堆，硬核能毫无希碰望。核裂变咬产生的长寿意命、高毒性征核素和裂变循产物，经分且离、嬗变成偷为短寿命或冷稳定的核素术，才能得到肉社会公众的璃接受。为此埋，必须建造柜“快堆”店，把“可转杆换的”铀-哄238转化魔为“易裂变垦的”钚-2扭39，在堆筑内多次循环紫，实现燃料蒸“闭环”增企殖，提取核票燃料潜藏的增全部量。同虏时利用多余跳的中子与长把寿命、高毒付性核素和裂锐变产物反应团，“嬗变”床或分裂成为呜短寿命或稳陪定的核素。校某些难以嬗肾变的裂变产部物，提取出巩来单独处理路，做成“放吩射源”、医攻用同位素和粱微型电源等销，变废为宝恋。建造永久职性“处置场抗”，使少量要残留长寿命震的、经济上桃不值得回收骡的废物与生限物圈保持“拆隔离”，保四护环境和周头围居民的健砖康。欲商用热堆乏钉燃料，铀占秒绝大部分。文反应堆运行规，铀“转换众”为钚，是耳快堆运行需控要的核燃料酸。长寿命、尾高毒性重核苍素—次阿系拔元素(MA鉴)很少（主倒要是镎、镅径和锔），可版入堆“嬗变学”为易裂变靠材料“销毁下”。核裂变警的固态裂变掠产物大部分帽是稳定或短赶寿命的裂变洒产物，不到喊百年，可变须为有用的矿智藏。其中稀商土元素Tc蹲、Ru、乖Rh、P验d，比地壳述的富集度高安百万倍；放考射性锶和铯爷是很有用的扫稳定“热源拨”；长寿命厅的碘和锝需炊要入堆“嬗尼变”为稳定慧元素[9]耐。捆按照核科学保家的设想，农乏燃料经“赠后处理”、棚快堆“嬗变姨”作“闭环规”运行，“势核废物”在业500-1表000年内升放射毒性低混于矿井内原宇始矿石的水效平。这将减造轻远期泄漏劲或地质不稳甚定带来的任欣何危害的感司觉。在核科睡学家看来，吹乏燃料中的陡核“废物”渐是“宝藏”暴，负担很少乘，核能发展挺“前途无量写”。几十年槽的科学研究敬证明，核能池先驱的理想辆是可以实现换的。但是，应要把他们的摆梦想变为现从实，还要花锣费几十年时决间，克服许垮多理论和实多践的障碍，甚经过许多的预艰难曲折…岸…孩问题在于实桨现核燃料“南闭环”，要永把“后处理肤”、燃料制浑作和“快堆派”增殖三个袖环节作为一法个系统，进肚行“从摇篮愚到坟墓”式燥的系统分析喇，逐一检查枕并消除内部黑存在的“魔出鬼”。而过各去的经验教脉训是，三个津关键环节“挠各自为战”愚，系统分析幻不足。“魔多鬼在细节之叠中”，阻挡凑着核能顺利党前行。酒4.传统毛核能发展的子困境擦目前世界各繁国核燃料“坝循环”有三狠种选择：“拒开环”、“慎闭环”和“锄等等看”。皇“等等看”阿就是看核电青发展的形势热，怎么最“帮有利”就怎刻么干。实际第上，这不能敬称为一种“柏选择”，但温近来持这种李“选择”的膨国家越来越呀多,而且认绵为是“最聪席明”的选择悟[10]。矮“开环”就程是核燃料在飞堆内“烧”拴一次，出堆浙后经冷却，谅作为核“废析物”运到地托质“处置场时”作可回取巡或不可回取耽式的“最终贝处置”。最苏初提出这种齿循环方式的善是美国人，渴至今还在坚哑持的也是美删国人。但真女正实际采用错的可能只有劈准备分阶段跟“关闭”核导电的国家。伴世界上没有斯真正的核科铺学家会赞成坝这种循环方独式，因为乏觉燃料的“内茫容”太珍贵臭了。有人比批喻说，这好发比把刚刚在待“壁炉”里叔烧糊了树皮全的“原木”苍当垃圾扔掉担了！吼最近，美国绵的情况有变滴化。面对新首的能源危机齐和“节能减茧排”的压力浓，奥巴马政唐府采取的许警多行动促使念美国不能坚围持“开环”茂：军事核遗先产和民用核神废料是个沉名重负担；近衫期宣布撤回扶内华达州尤宗卡山(Yu桨ccaM旦ounta删in)核废霸物处置场建杰造许可证申变请，决定设谦立超党派的崭美国核未来燕“蓝带委员枝会”，就乏室核燃料和核杯废物管理制距定安全、长窃期的解决办领法提出建议促。尽管“蓝鸟带委员会”巧两年之内才意能提出报告趟，但结果有令可能放弃“班开环”，选矿择“闭环”苦。哄“闭环”的徒理由是使核眠能有实质性漏增长。可分票为“准”闭亏环和“完全获”闭环，是嫌目前世界各促国普遍追求贝、“先易后纳难”的两种凑方案。色“准”闭环族，又称“有摔限再循环”胀，就是乏燃票料经“后处鉴理”提取剩歪余的铀和经辈转换生成的俘钚同位素。姿之后钚同位删素加入浓缩桐工艺的尾料讯“贫铀”制摧成铀钚混合倦氧化物(M馅OX)燃料址，重新入堆絮“燃烧”。旬剩余的、堆慌内运行产生陆的次阿系元榨素（MA）晒和裂变产物揭共同作为高室放废物处理婆(玻璃固化逝)或暂存(南高放废液罐抹)。MOX浊燃料多数作疮为热堆燃料喊循环1－2滔次，少部分刺作为实验性拥原型快堆的译驱动燃料。夜MOX乏燃奇料后处理试院验证实可行腾，但没有足胃够的快堆消盗耗这种再循验环的燃料，馒所以没有继身续进行后处认理[11]稠。悬目前，法国悠和日本采用疲就是这种“终准”闭环。续西方发达国英家和许多核科科学家对M弯OX燃料本达身持有异议煤，担心社会企公众反对，忘明确这种循沾环方式不符交合第四代国红际论坛的最捧新“要求”珠[12]。锅“完全”闭谁环，还要提潮取乏燃料中休所有的长寿族期核素进入剪快堆“嬗变献”，直至彻搞底“销毁”丢。目前还没勿有“完全”匙闭环系统的镰国际范例。叛有些国家在互闭环方面采魔取了零星的养步骤，最突规出的是法国材，但迄今为波止还没有一难个国家完成朗了这项任务再。门4.1.茶“后处理”某的挑战马目前世界核省电机组运行病卸出的乏燃呢料，大多临生时储存在核那电现场乏燃壮料水池或干屠式暂存罐内侧等待“处理决”。有的核理电厂已经关罗闭，但乏燃茄料“去向”琴不明；快堆予“增殖”的员核燃料还“秃闭锁”在乏镰燃料内。全年世界等待处释理的乏燃料典约2000率00吨，而兴且还以每年敬20000扔吨的速度增颠加。费其实，发展伞核电的国家全都知道“后灾处理”的优鹅势。实际问混题是选择什串么后处理工伸艺，与现在废运行或即将块开发的快堆坝如何“配置抵”，安全与午经济性能如惭何，存在广哗泛、而且尖梢锐的争议。厚已经采用或牙还在研究的旅后处理工艺万“名称”繁配多，但基本申上就“湿法委”和“干法竭”两种，而边且都源于美石国。“湿法钓”就是过去溉军用钚提取少工艺，现已遮演进得比较瞎成熟。“干炊法”不能简事单地军用，案放弃了；后偶来开发快堆做又捡起来用此于钠冷快堆晚EBR-I愁I循环燃料储后处理，而系且很成功。萄但是，用于终民用核电乏钟燃料后处理怀，达到第四暑代核能系统炉设定的要求邀，两种工艺蛛都要进一步钱开发，而且煤需要的时间认很长。躲美国最早采独用“湿法”仍处理生产堆泄、两用堆乏翠燃料提取军涂用钚。实践例的结果是后桑处理现场若公干液态高放永废物大罐泄县漏的威胁与塌核扩散风险争，致使美国肚政府宣布放半弃后处理，些采用“开环矛”。据说美具国处理这种堵遗产，大概茂需70多年造，费用约3躺000亿美捉元。有人说艘“湿法”后主处理吊1M3羡乏燃料产生盾5000M损3他高放废物和啊17000宫000M3凭低放废物[耽13]，这撤也太恐怖了阀！美国多数腰专家推崇“既干法”，湿树法很难获得控通过。目前完美国没有运仇行的“民用谊”后处理厂牙。们英国、法国待、日本、俄融罗斯等执行慌乏燃料后处兼理的国家，治采用集中式呀湿法后处理卧。英国后处浙理厂经营状混况不好，信赚用不良，缺球乏国外订单令，设备状态也老化，宣布谣将要关闭[愧14]。俄云罗斯后处理训厂规模小，逢设备老化，腊答应处理的平国外乏燃料劝（包括国内嗽快堆乏燃料梢）多储存在纤后处理厂水争池内。想扩协大规模，但煎资金困难[介15]。日秋本从法国进译口的800亲吨/年处理炊能力的后处绢理厂还在调该试中，预计恰2023年终投产[16穴]。只有法小国后处理厂靠从国外订单组获得大量利晚润，而且利柳用预付定金促扩大处理规膀模，还向美便国能源部大壮力推销它的叫技术[17盆]。这些国床家也都在研若究“干法”捉工艺，做“戚转身”的准厦备。合目前世界各著国的“闭环胀”，实际上乎都是湿法-幻MOX燃料李循环。工艺罢流中的长寿池命、高毒性湿次阿系元素南和裂变产物持混合成“废榆物流”，进燕入固化流程衫或在高放废假液大罐内暂制存。同时都首在进行次阿袋系元素和某涛些裂变产物晨靶件“嬗变裤”实验。实院验性凤凰快桌堆关闭后，盒法国、美国档和俄罗斯都炒寄希望于日梦本的文殊原顾型快堆，希叮望得到“异满质”靶件嬗披变的“福音钻”[18]狼。但文殊快剂堆的再启动热时间“一拖求再拖”。幸牢运的是，2于010年5瞒月6日文殊牺快堆终于重李新启动，但溉“如何防止岛再次发生事庄故是个重要贪课题”[1坛9]。痛美国阿贡实勺验室开发的冲“干法”后歪处理工艺广倍受青睐。因装为高温电冶条金工艺，乏灭燃料无需冷设却，废液量奶少，没有纯盟钚“流”，葡防扩散能力豆强。但属半间连续运行方铅式，在厚重矿屏蔽的热室牺内遥控完成葡乏燃料后处留理和循环燃么料制作全过颤程，产品质逗量保证和设贫备故障处理嫁难度极大，松还处在实验缸室或半工业画规模阶段，咸距大规模商糟用还有很大廉距离[20击]。睬后处理工艺兆，无论干法提还是湿法，陕都要使工艺伏流中核燃料怨与嬗变核素舞组分的工艺眨损失尽量少两，进入废物靠流的阿系元炮素<0.1攀%，使核废停物地质隔离荷“万年”的宽问题化为几颂百年，甚至据可“近地表智处置”；同往时使产品(逮核燃料与嬗惜变核素)便叼于燃料或靶病件制作，保蛇证反应堆安钉全运行。作目前世界各瞒国后处理厂情、循环燃料令加工厂都是该地区集中设穿置。适应未斗来众多、分绩散的快堆发侨电中心，频馅繁的乏燃料暗和循环燃料雷运输是很大饶的经济、安池全和社会影慕响问题。湿辅法后处理+醉循环燃料制籍作，乏燃料鱼冷却、“老浊化”时间长尖，从出堆到既再次入堆周众期至少7年武以上，基本械上不适应未恩来的要求。播只有“干法洽”+快堆一浅体配置，前析端和后端能弱够“从容不抵迫”。美国夹钠冷快堆E轰BR-II斩采用这种配胁置，燃料组献件从堆内卸掀出到重新入拒堆，最短周点期28天[寨21]。恨美国钠冷快硬堆EBR-欺II，反应戏堆+干法后标处理+燃料册制作“一体精化”配置察世界各国循挥环燃料后处岔理，普遍倾湿向“干法”伤、“堆-化哑”一体配置任。这使美国馅显得比较超址脱。法国、且日本和俄罗油斯即使想“掏转身”，也树存在很大经口济压力。很同可能继续坚管持原方案，志但负担会越幸来越重。巡两种后处理砌的经济成本益都很高。安轧全性方面，暮MIT的“盒外交”辞令象是：“对燃蜜料循环总体快上的安全知蒙之甚少”。凭欧洲人的评境价也不乐观冰：“喇┅辣每个人都意奏识到，达到寿希望之地的沉旅程要经过抄有许多险阻班的荒漠，而眠且我们并不闯太确信前景炎会如同人们虽想象的那么阅光明”[2稿2]。虾有人从轻水创堆乏燃料后辈处理工艺选获择的经验教坡训得出结论什，“技术发嗽展的时间常队数相对短（劣几十年），答而废物技术作选择的涵义山影响深远（痛几百或上千闪年）。应当鸟花些时间慎虽重地选择正哥确的技术”帜[23]。诚4.2.吐快堆安全问颠题豆至今人们谈赞起新一代核慢能，仍以快渣堆为核心。振第四代国际今论坛确定的赤六个核能系偷统，明确三拨个为快堆。窃快堆系统中尾，钠冷快堆鸟(SFR)男占据“先天姥优势”。跌和平利用核所能，核科学画先驱最先想智到的是发展确快堆。二次坦世界大战结陪束后，柴费米渠博士最早动遮员他的学生吊、阿贡实验称室主任沃利听•齐恩组织漫核科学与技青术专家开发揭快堆。世界岩上最早证实洲核能发电的管不是压水堆钳，而是阿贡汉实验室的钠字(化钾)冷庸快堆EBR衡-I。踢钠冷快堆的丘最大优势是异“增殖”性烈能好，可将种堆内大量铀疲-238转训换为易裂变袄的钚，使核忽燃料越用越具多。如果没症有包壳材料限性能的限制兴，反应堆不俯用换料，能优长期运行下融去。战后激改烈的核军备闷竞赛中，快埋堆的这种特甜性对军方很良有吸引力，岩美国EBR棵-I就是在虹军方强力支论持下，在很锡短时间内建抓成的[24贩]。经试验侦确认增殖能糖力后，又建户造了钠冷实恩验核反应堆仪冷（SRE刊）。连正在激开发压水堆劫核推进器的捐海军，也建堤造了钠冷堆仅核动力推进沟的第二艘核俭潜艇海狼号绑。呢不过，海军扒的实验不成晃功，很快被轻拆除。而海婚军上将里克笨沃尔的结论棕意见，对钠彻冷堆很不利珍：“钠冷快柴堆，建造昂禁贵，运行复借杂，即使很嫁小的故障也立很敏感，使纳停堆持续很护长时间…而绸且检修困难跪、费时”，冠至今仍被引闻为“经典”汗[25]。诵美国以钠冷桨快堆为主的凳快堆技术发守展很快，而摆且决定了世轿界快堆技术裕的发展方向扮。其实，世骗界快堆近6貌0年的发展虎史实际上就控是SFR的较发展史。发休展SFR的车国家总计$溜500多亿莫的投入，3刃00堆年的疫运行经验，阀技术和安全勾上有很大提变高，但总体负形象没有根争本改善，从恭“确定论”鹊观点，还得纵不出比现代轿轻水堆更安井全、可靠的顿结论[26耳]。197痕0年代美国蜘政府全面停顶止快堆研发冷，英国原型暴快堆长期遭蛋受热交换器欺泄漏的折磨毯，法国超凤这凰刚建成即疮被迫关闭，缓日本文殊原惕型快堆钠泄恢漏成为公众泪关系灾难…区…世界仅存讲的“硕果”礼是俄罗斯的泄BN-60梢0长期安全弃运行。快堆党研究活动陷朋入低迷、停耻顿状态，甚私至有中断的阔危险，曾使配IAEA呼辆吁“抢救”膝、保护快堆诸开发的知识照遗产。昏快堆技术发下展的关键是笼冷却剂选择寇。钠的核与赌物理性能优渔越，化学性收能与工程应斧用也有很多医优势。但钠脖泄漏、与空托气或水接触锹危险，使系搞统和设备设导计变得异常辈复杂，仍然绩免除不了“爆钠综合症”遇的磨难，很畅难让非专业败人士和普通杜社会公众对甚其安全有很英强的信心。遇现在，连高稀温气冷堆都陷在考虑液盐接替代氦气作盼冷却剂或中海间回路的传浴热剂[27端]。四为什么SF翻R不考虑作玉适当的改变温？液盐就是疏液态氟化物详，大气沸点种1400耕℃扛，透明，抗辰辐照，性质住类似水，而咏且是冷却聚孝变堆第一壁芬的首选。液痰盐不是新技祖术，在炼铝碑行业有很久零的应用历史纠。作为冷却屡剂、传热介恼质，性能优杠于钠。降附图：固态患与液态氟盐捧附表：以狡100猴℃于的冷却剂温队升输运10择00MWt申，不同冷却孔剂的相对热输输运能力[赛28]迎（确定管道免、阀门和热诚交换器的尺进寸）跑水葬钠男氦气消液态盐花压力，MP训a慧15.5户0.69阔7.07堂0.69忧出口温度，因℃臣320炒545嘉1000拍1000卧流速，m/成s(ft酱/s)母6(20竖)市6(20何)淋75(2畜50)留6(20钩)肿输运100且0MWt要柜求直径三1m六管道的根数买0.6忠2.0辆12.3刚0.5望钠冷快堆的动根本性问题亦是钠的特性瘦能使倍增时应间短，从安伐全角度考虑明，增殖堆堆醋芯的“正空龟泡效应”不较可接受。这草种效应可以缠缓解,但直视接损害了堆善的增殖能力早。快堆的安府全与增殖是寨相互对立的锣[29]。群BN-60采0多年连续别安全运行的饿原因值得深低入总结，其霸增殖增益为面-0.15续。降低增殖悬比“便于确脆保降低核电张厂成本的同围时解决安全廉问题”[3芒0]。他俄罗斯的铅壤冷快堆（B摇REST，案即LFR）股符合第四代奸标准，入选先为待开发的钟快堆系统。基世界多数核资科学家对L个FR的安全衬性评价很高淹。但只有俄读罗斯建造、大运行过这种柏堆，而且标菌准与西方不集同。美、日慢、法、韩都偷把LFR作粗为后备选项澡。伴第四代国际饼论坛强调快祖堆的核废物甲管理使命,上因此，安全输、废物最少伴更重要。就胳管理核废物校而言，快堆止嬗变能力强向，但热谱和密超热谱都有猾“嬗变”核培废物的能力眼，技术上更执成熟，安全蜜性更好。但州从根本上讲剖，核废物问肚题是钚/铀意-238燃尘料循环的固艇有缺点,从剃根本上解决骂问题就是少神用或不用铀龟-238。到此时核科学蹄家想到了另即一种可增殖通材料，那就揪是钍。艺钍是地壳内属比铀更丰富愁、开采更方悠便的核材料珍,吸收中子飘生成优良的载易裂变的U知-233。侮热谱U-2帜33/Th应-232燃迟料循环能“此增殖”，1弱960年代金希平港压水年堆证实“轻蜂水增殖堆”努增殖比～1戴.0139闹。在新形势举下，它的“郑转换”性能叨更重要：销奔毁军用钚，银而且产生的剖废物中MA圆很少。在美述国政府资助肌下，俄罗斯众正在与美国蝶钍能源公司近合作，在V兵VER-1遵000堆内屡用钚-钍燃视料销毁核武渔器拆除的钚碎[31,3柴2]。加拿找大正在与我并国清华大学柏等合作，研江究在坎杜堆刺内用LWR裤乏燃料的超资铀元素(T反RU)和钍懂实现燃料闭微环[33]兽。序4.3.释固体燃料的牛尴尬挨传统核能“追沿袭”采用依固体燃料。盯核工业有专栏门的燃料元蹲件生产厂给纪核电厂提供海燃料组件，堤收取服务费赔。燃料组件谊不是普通意轿义上的“燃鞠料”，而是踩“设备”，装外观更像“危艺术品”。牛制作标准非套常高，要求穗达到“零破快损”。所以芳固体核燃料椅生产工序复歌杂，工艺要棕求严格，质乱量标准很高促。即使简单僚的燃料芯块单生产也是个帜复杂的系统昼工程，与传盐统的“燃料丛”概念相去盈甚远。究这种设计精猛良、制作严团格的“燃料船”入堆“燃逼烧”一个周甚期(1.5甜-3年),必卸出成为乏葵燃料，在专版用的燃料水率池“冷却”纱5-7年后尊，装入专用恶的屏蔽容器棉运到后处理悼厂进行“后常处理”。坛钠冷快堆燃摄料元件与组锅件的结构晒到目前为止勿，过去、现筒在运行的所呢有快堆使用厦的燃料组件泪都不含或不铜完全含MA牢。（俄罗斯差快堆使用浓绍缩铀燃料，全MOX燃料身还在试用阶巴段）。因此鲜，燃料元件澡生产厂使用果的原料，是踏后处理厂从贴乏燃料中提纤取的钚同位桐素和浓缩尾失料（贫铀）榆。采用的工寿艺与天然铀凡或浓缩铀燃欢料元件大体举相同，但芯叛块生产等与约原料接触的学工序要在手注套箱内操作义。如果原料升含部分MA膏，则需在防阵辐射（伽玛患、中子）屏棒蔽的热室内趁用机械手遥刷控操作，以箭保护工作人社员的健康和感安全。涉问题在于，狗含部分或全研部MA的均劣匀燃料棒或祖异质嬗变靶佛件制作工艺乓还处在实验异阶段。某些窗元素成分的寄工艺损失、幼对加工工艺秒的影响、与巩包壳材料的签相互作用还莲不清楚或需睛要堆内实验调验证。即使夹实验证实问落题可以解决遗，还必须要泽有大量加工轻和长期辐照畏试验计划，仔必须开发与弃热室操作一执致的大规模辫遥控加工工鸭艺[34,辛35]。某首些嬗变靶件贼要经过多次阶再循环(间真隔6年)，日花费几十年陈才能使其放令射毒性降低剪到百分之一城以下[22宫]。视问题还在于饺，含钚、特输别是含MA煮的燃料，成炕分复杂、毒奥性很大、工听艺复杂，燃卷料性能与时新间要求密切纸相关。很担责心，即使固线体燃料生产兆、堆内使用染和后处理各湿个环节上一签切顺利解决章，也不适宜荒大规模部署凑分散的堆-育化分离的快拖堆系统。豪图中测量的掠是在热室内公干法浇铸的刻燃料芯棒白(META筒LLIC央FUELS胳，INL，轨NUCLE恐ARFUE盒LS&挺MATER叫IALS掠SPOTL填IGHT，目March仗2023撇)状固体燃料，太唯一的例外踢可能是铀-去233/钍提燃料循环。辞因为循环燃慨料组分简单做，U-23搜3寿期很长编，其它易裂驳变重核素很目少，燃料性花能与时间关掏系不大，固宏体燃料概念础仍可继续采程用。毕竟固兔体燃料有许蛛多的优势。丹但制作过程晒必须在厚重涉屏蔽的热室纵内进行，因泻为存在U-李232及衰路变子体的强破伽玛辐射。侍目前印度坚师持这种技术垫，扬言20叠50年核电晴装机超过美播国与中国核政电的“总和幅”，可能“双不无道理”题。因为印度非人深谙钍的液属性[36霜]。向固体燃料“必循环”很尴跃尬。生产过浇程几乎是最弦复杂的系统陷工程，成为引尖端“设备咳”制造。反碗复地精心制址作－入堆“纠燃烧”－出喜堆冷却－解帜体－切割－恰后处理，循味环过程产生州大量结构材锤料废物，包叹壳作高放废店物处理，显付得过程极不捷合理，成本获也很高。有麦人指出，处手理固体燃料趁是个“恶性贯”封闭循环库，或者是咬染住固体燃料宋概念的“陷望阱”[37泼]。胖现在，传统纺的固体燃料汤是实现核能侨系统“完全闲”闭环的最荡大障碍。携总之，目前物无论是天然那铀、浓缩铀览或MOX乏呀燃料，还没弄有实现“完口全”闭环。俗大量乏核燃预料不闭环，振核“增殖”漠甚至“转换乡”就是一句锁空谈。“转芳换”或“增宝殖”的核燃冬料不能入堆苦燃烧，实现更其价值，只凡能作“核废罢物”论。全贵世界仅库存锈的民用分离督钚达数百吨收，是国际与延各国核安全私监督与管理逐的沉重负担炸。俄罗斯与怖美国核裁军票拆下的核弹踪头，仅军用脑钚过百吨，依还在寻找处绩置办法。美翁国人甚至想侮与高放裂变马产物混合“兼玻璃固化”养，作高放废伟物“处置”浊[38]搬。炕MOX燃料拐在快堆内循家环是“准”抓闭环。部分劲超铀元素成交分留在后处飘理厂，负担鬼会越来越重才;湿法后处勒理的MOX及循环燃料，肺因“冷却”闻时间长、“境老化”处理开，钚当量损股失高[10凑]，很难“国增殖”。干瞒法后处理循刻环燃料能“史增殖”，但弊达到平衡循拢环会出现什沉么问题，有吓待理论探讨僚与实践证实欣。07年美辆国能源部曾政以GNEP糠为名，试图抄采用湿法、支钠冷快堆“蓄准”闭环路高线“闯关”梢，遭到了美个国除传统核都学界外普遍敞而强烈的抵词制[39]词。穗无论干法或江湿法后处理予，实现部分察、特别是全码部MA入堆标嬗变要经长灿时间的研究条、投入。即网使最终能够踏实现完全闭劝环，循环的旦固体燃料或托嬗变靶件的器工艺安全和朽经济代价也静很高。这就铺是目前传统朝核能发展要牧翻越的“坎葱”。叛传统固体燃尸料的“道路映”越走越窄加，是否到“植末路”了？亭U/Pu燃躁料循环产生翁的高放废物鼻很难处理，倡需要引入钍阴，是否预示惜需要进行某演些“变革”瞧？各5.非传屯统核能“异阿军突起”黎由于第四代回核能系统研谊发受挫，进翼展缓慢，非察传统核能研箩究者和社会否贤达想为人鱼类找到持久企利用核能的屈形式，提出糕了“革命性敢”的建议，迁希望创造“拨奇迹”。最存典型的是美栏国慈善家比蝇尔盖茨先生劫倡导的“行宇波堆”(T嗽WR)和美疗国能源部长款朱棣文上任酱之初提议的袖“聚-裂变倦混合堆”。英这是对传统哑核能界的“传挑战”。M图IT研究科游学家福斯伯俩格博士(C折harle猜sW.浑Forsb为erg)说势，“核领域挺需要一点刺雅激”，“我凶们有太多的伸人习惯于墨禽守成规”[陡40]。御所谓“非传术统”核能，滔就是基本上免不同于传统泡核能“标准夹实践”的核脊能系统。依粮此判断，第读四代国际论丢坛选中的熔揪盐堆(MS针R)也属于岩“非传统核别能系统”[得41]。每5.1.“繁行波堆”殃2006年诸，比尔盖茨宋先生看中“铸行波堆”(添TWR)，壤出资若干亿脏美元资助美兔国高智发明误公司的子公酷司泰拉能源默开发“行波被堆”。“十右年之内示范豆运行,不到融15年即可命开始商业部彩署”[42字]。现正在避全世界寻求碗合作伙伴。贴“行波堆”灶1958年钱由S.范博求格提出，称稻“增殖与燃接烧”堆；E巩.泰勒等（吉1995，摇1997，枪2003）式把反应堆放绩在地下弟100米码[43]；蒙现在，约翰矩•吉尔兰（负John罗Gille驰land）绘把堆摆在地餐面上。况泰拉能源的梅“行波堆”交概念雀泰拉能源公顿司的“行波攻堆”采用钠顽冷池式快堆狮设计。金属鼻铀合金燃料酬，包壳与堆暑芯结构材料糖HT-9，径蒸汽驱动朗授肯循环发电载，40－1植00年电厂纳寿期废物就食在堆内[4肝4]。东芝菌公司说，它获开发的“4塘S”（超级辟安全、小型厨、简单的“触核电池”系辽统）设计8腥0%可用于孩行波堆。目蛮前双方项目葬谈判已起始努，但“没有疏作出任何实唉质决定”，豆而且表示难辩题是开发能啊经得住长时夜间核反应的凉材料，“解近决这个难题卵预计耗时超钱过10年”摄[45]。夹5.2.伟“聚-裂变遥混合堆”催美国能源部烧长朱棣文原闸来在劳伦斯黄伯克利国家爆实验室(最挎初偏重高能思粒子与加速袋器研究)做悼研究，上任慈之初曾提议字开发聚-裂奖变混合堆。陪因为聚变中鞠子富足而裂规变中子贫乏编，二者结合政，取长补短勾，即可“嬗息变”核废物摇，又可发电社，一举两得日。最近美国积激光点火聚苗变试验有突隆破，有人说大“靠近核聚暮变一步之遥免”了[46建]，有人称殖这是“第三狗核选项”[殊47]。英旬国人更乐观笼，计划在英排国兴建世界百首座核聚变缠发电站，并傅表示有望在卵20年内投吧产[48]立。茎所谓“聚-旧裂变混合堆矿”或“聚变贩混合堆”就烧是1990丽年代西方核烦学界为管理披核废物提出团的ADS(僻加速器驱动馒[嬗变]系扔统)的翻版乞，不过是用星“聚变器”辉取代“加速常器”。美国升提出开发“科第四代”核炕能系统后，浸ADS研究仆趋于没落，桶因为从原理傅上讲，“第孔四代”六个侨反应堆都有抖嬗变能力[爱49]。最呀近美国“混遍合堆”研究托有点热,但冻熟悉聚变堆季研究内情的愤人认为，“扰切实可行的涝混合堆技术还还有点遥远逃，但考虑到卡裂变固有的炒问题和聚变胀的不确定性弄，还值得追潜求”。红激光驱动惯壮性约束聚变挤混合堆赌(Jeff见Frei缝dberg壁,Phi昼llip僚Finck安,Ren港ewWo刺rksho武pon搂Fusio筐n-Fis杏sion跨Hybri爱ds,D俯ecemb街er2,球2023研)项5.3.堤熔盐堆蛮熔盐堆(M波SR)是第暖四代国际论株坛选中的六邀个“候选”恭开发的系统罗之一，但真率正问津的国笼家很少，却久广受核科学捉界非传统核兔能专家桌和“民间”饺熔盐堆爱好默者的“关注驴”。更多级再热氦宰气布雷顿循绒环熔盐堆物MSR或许判是现代核能达系统中最简足单的系统，逢人称三“P芒”堆，即用剃罐(pot新)、泵(p怀ump)和阅管子（pi渠pe）连接统成的反应堆堂。易裂变、悬可转换与裂鼓变的同位素姜熔于高温、勾极高沸点的朴（毛1400僻℃某）液态氟盐日，既是反应旱堆燃料，也蝇是冷却剂。牵接近大气压婚的液态燃料班盐流过反应红堆堆芯，发功生裂变并加拖热到纪700训℃壮，泵入主热捷交换器，把港热能传输给列二次液盐冷侮却剂，然后边再进入反应马堆堆芯。二决次热传输系编统清洁液盐己把热能从主潮热交换器传怨给高温布雷鼠顿循环，使赞热能转化为般电力。规定中MSR的主放要任务是发捆电和销毁核转废物。传统就MSR设计瓜为石墨堆芯般，热至超热阻中子谱。按好照第四代核肃能系统技术席路线图MS咏R项目的计酒划与预算安鸡排，202径0年完成商璃用可行性研估究，研发资休金10亿美脑元。实际上恨美国选定钠拨冷快堆后，粗国内活动基针本停止，是外第四代六个闸系统中唯一影没有国家“压认领”开发翅的系统[1窑2]。滋MSR是第竞四代六个系呈统中唯一的士“非传统”仰堆型，是1关950-7剪0年代初美擦国橡树岭国阅家实验室的披“陈年老酒果”，“出身例”是美国空朝军见海军设文想核能推进溉潜艇而不干丽落后，“想悦像远程轰炸马机不受限制艺的飞行只能食靠核能作动六力”提出的饺重要军事任装务[1,5袖0]。靠军踩方强力支持惑，投资10均亿美元，先芒后开发、建持造并运行了陶两个熔盐堆旨实验装置(屯ARE,绘MSRE)岭，运行非常积成功，是世凝界上唯一曾共用三种裂变忘燃料（U-餐233、U书-235和腥Pu-23尘9）运行的签反应堆。尽蚕管非常成功辣，但军方只狂对生产高质躺量武器级钚狮的钠冷快堆碍感兴趣，1点974年终尽止研究。事叙后连“氢弹不之父”爱德健华•泰勒藏也认为是“革可以原谅的臭错误”。爆熔盐堆实验予装置主隔离健室俯视图同MSR开发明历时20多意年，已经发条展成为熔盐哥燃料反应堆叨“族群”。引现代核能发恩展遇到的重续大技术障碍犯，MSR系寿统基本上解列决或“避开探”了，属核友能系统发展垫的另一个途练径。MSR绣本身就是个并“闭环”、弦连续运行的暴核能系统，息运行过程转中换生成易裂肤变材料，直故接利用；用历毗邻的小型屡化学厂连续预“处理”，忙去除裂变产档物，容易做绕到“自给自尘足”、燃料愈成分基本不息变地运行下瞒去；如为U午-233/贪Th燃料循付环，前端进佳来的原料是盖氟化钍，后妥端排出的核青废物300庄年后放射性宏水平低于天率然矿石，成车为最简单、帝最高效的核英能系统。漫不同燃料循悟环的辐射毒萍性（假定后怒处理损失0谣.1%）咐(Data娃and秀graph尚from换Sylv香ainD钞avid,坦Inst鄙itut毛dePh言ysiqu俗eNuc虎léair欣ed'O戒rsay)视MSR的优医点突出，缺荷点也突出：互热谱，增殖时能力不高（副MSBR,勿1.09）很；系统的本渠质是U-2胶33/钍燃旅料循环，但妇没有天然U患-233,捉只能用铀-饰235、钚券或TRU启推动，生成U左-233，恐逐渐过渡；学从系统达临催界开始，整犬个主系统带绑强放射性，祸只能遥控监每视、检查、辱检修，因而臣要开发遥控辩机械手和机跌器人；钍核反数据库不如掉铀完整，多贴数人不熟悉希液盐的性能千与知识。歉1950年乐代后期美国规公开熔盐堆洋研发活动，馒受到世界核牧科学界的广旅泛关注。因秆为与传统反犯应堆截然不读同，更重要候的是简单、符方便，能销梢毁阿系元素统以及扩大燃大料资源的独金特能力和经驳济竞争潜质芒。尽管19并70年代后竹期美国的M借SR研究活欠动被迫停止歇，但世界其窜它国家和学六术团体的研薯究没有停止沈，而且有所件发展。俄罗览斯70年代暮开始研究M撇SR技术，夺在嬗变、销衫毁超铀元素秩研究上与欧殿洲原子共同燕体合作，提糕出的240普0MWt熔林盐锕系元素蜘再循环与嬗苍变堆(MO炒SART)教[51]显，公认是燃情烧器反应堆铅研究的最高顶水平。法国多在MSR研报究上成绩显转著，提出的驶无石墨钍熔馒盐堆(TM证SR)，快尾谱（CR～勾1.10）遍、双流，负扑反馈系数极译大，简化了图燃料处理[彻52],公宏认是钍增殖睛堆优先开发援的方向。日森本的MSR夹研究一直限乖于民间学术拦团体，京都卫大学的古河旋教授联合世芦界8个国家猜的17位核清科学专家组引成“钍熔盐界论坛”，还标提出了“钍谅熔盐核能共腿生系统－通察往“钍世纪轨”路线图。呀捷克是世界将上唯一政府虚和工业企业酷明确支持开卖发MSR的摩国家，在欧晓盟范围内与疯俄罗斯合作麦，特点是把粘VVER-石440乏燃棕料后处理包衰括在系统内晒，直接采用叠氟化物挥发架法处理LW叔R乏燃料，毁生产系统的击启动燃料。遣捷克的工作亭正在把目前乡的MSR项伍目从理论分锤析推向实践挂[53]。哀捷克熔盐堆饥研究的堆内集实验殊我国的熔盐权堆研究始于第1950年子代后期。1船968年，颂清华大学赶吕应中桐教授在狱中研提出钍资源打综合利用方圈案，上书周任总理批准开奇展钍增殖堆桑研究。72滴8工程原方俊案采用熔盐赏堆发电，就让有木吕删先生的极大齐影响。近期加几个大学和葡科研机构开养展了熔盐堆亭研究，但还什没有形成“需阵容”。规在美国，O究RNL已将趣MSR各方哀面的研究工味作全部成文衣记载下来，赌而且完全对宣外开放，免损费下载。美袜国有大批拥犬护、推动开句发MSR的彩学者与民间饥人士，还有犁人直接给奥蛛巴马写信[钱54]。其帝它国家这种御科学家也很乳多，谈起M升SR，推崇纲备至，连美膛国核学会主垦席T.L.惹桑德斯爽博士都认为搅MSR是适竞合发展的反衣应堆概念[疫55]。哨熔盐堆是第作四代国际论厕坛准备开发烈的堆型，说愉明几十年前疼的老概念有趣明显的复兴魄价值。过去立与近期见诸候报端的评介完文章不可胜躬数，都承认摔熔盐堆的运喜行安全和经篮济优势，超慢过固体燃料旷设计。但世择界核电大国扣、特别是美中国拒绝开发崭MSR的原鱼因还是个迷领。有人认为丛是政治问题直—核扩散，采但MSR恰斥恰在防扩散悔上有现实的疯(强伽玛辐烧射)和技术锅的(改性)俘优势。镰6.传统陵核能的选择财目前建造核求电，轻水堆波是“唯一选息择”的话有胁点绝对。第抬四代国际论灵坛选定的甚启高温气冷堆限（VHTR售），就为多貌数成员国看悄中。近期美凯国全陶瓷型均三重各向同沾性包覆(T餐RISO)砍粒子燃料辐吩照取得重大悔进展[56搬]，计划在真2023年幻前后建成示友范机组。世漆界各国普遍龙对VHTR寇感兴趣、美框国科学界也化能接收的主手要原因是高厦温制氢与工牵艺供热，以惧便在石化与着运输业减排客方面获得突荣破。美国V铲HTR与我夏国高温气冷诱堆的差别，池除堆出口温运度高外，堆营芯采用石墨往棱柱结构的色柱状燃料元恨件。但近期学采用浓缩铀端，有与LW映R争资源之诞嫌。如能用恰LWR乏燃瞒料的TRU脊做燃料，即季使一次通过狸，也是很大趁的进步。这苹种反应堆的啄乏燃料后处撞理非常困难土，很难成为肌第四代核能挽的“主力”恢堆型。熔TRISO费涂覆粒子燃愧料遇(USD奴OE.N狮extG界enera蒸tion得Nucle溉arPl贷antR模eport编toC塞ongre锡ss,A区pril厨2023)工尽管20多陆个钠冷快堆笼建成后，液橡体金属冷却泥快堆变得安固全与经济的档前景渺茫，谋许多国家仍危心存希望，卸想沿着这条优路走下去。队法国和日本播决心很大，钻还希望美国习加入。美国膜传统核能界晴希望先建个举小型钠冷燃茶烧器快堆，董很可能是一要体化快堆(贷IFR)，玩而且时间在扶2023年带之后。印度喊13.5M剖We的实验爸增殖堆还在璃运行，50尺0MWe原称型增殖快堆态(PFBR葬)计划今年蛮达临界，而暑且打算再建毯造4台以上暑500和1送000MW巷e的增殖快帜堆。俄罗斯针快堆发展计清划宏伟，就淹是缺乏资金咏。BN-8渔00可能要舒配合销毁军甲用钚的任务次，据说20杨12年建成妖，但有可能值拖到201史5年。搁7.结论及与启示炉传统核能发忆展60年，西迟迟没有新筋突破，问题怨在于习惯思骗维模式没有坟改变。要突信破依附观念挖，返朴归真必，按照能源是、燃料的本稳质思考问题政，寻找新的徒解决办法。基核能可持续朗的关键是燃节料“闭环”全。固体燃料洞、钚/铀-求238循环可“卡”在循蓄环的固体燃与料制作上。甚需要对整个复核能系统各久个环节进行科系统性分析侮，做出权衡肿。固体燃料闲方便反应堆跑运行，但如迁使整个系统筹变得异常复扬杂甚至可能江“窒息”，做就应另找出罪路；如果非江固体燃料不暂可，也可改感变核燃料，馆从钚/铀-璃238循环摧过渡到铀-星233/钍冶循环，或许吨还能“循环乏”下去。但洽是，裂变核委能的本质是间核裂变产生津大量强放射肆性物质，迟庙早总要面对结。遥控、机点器人技术是础必需品。旅传统核能“床突围”的方简向可能是被游“搁置”的萝熔盐堆，“堆绕开”固体墨燃料制作“推难关”，一绞次性、极简尤化地完成核贡燃料“闭路矛循环”。如躬果有必要实范现核燃料转俩变，铀-2愧33/钍循匀环不但可以竖“增殖”，湖而且可使系惨统的最终“见废物”由千片年、万年问睛题变为30煎0-500告年问题。这六样的核废物步，可以设法陪近地表处置码[57]。歉总之，热堆尼乏燃料湿法较、集中式后疤处理不可取饼也并不必须左；固体燃料恨可能使钚/剂铀-238逐循环走上“久绝路”；采视用MSR，岸逐渐从钚/盈铀-238移燃料循环过害渡到铀-2窝33/钍燃支料循环，有蔑可能打开目戚前的“死结愈”，从“增度殖”到燃料船“自给自足窄”循环，实府现核能先驱症们的梦想；疲最复杂的设名计最不可靠沫！MSR是桂最简单、最堡自然的核能趋系统，而且筝是天然、自皮动负荷跟踪究的调峰电厂绕，与基荷运脱行的LWR枯联合配置，蕉比其它燃料拔、手段（抽理水蓄能电厂贷）更经济。膀我国在发展所现代核能上蒸走在世界前筒例，但后面鸦的道路怎么废走，还没有所完全成功的界先例可援。厨比较可靠的陡办法是密切喝跟踪不同选母择的国际进扩展，分析利闪弊得失，多赖做科研、实汗验，不匆忙块做出最后决弹策。条件不剂成熟的情况惯下作出选择鹿，走上一条屡选定的技术扔路线，投入秘很大（通常蝇是几百亿美单元），很难糖回头。“转钳身”是很痛场苦、代价极姻高的。有时块已经发现问项题，也必须六“硬着头皮爪”走下去。棉目前的英、库法和日本，辩都会有这种坏感觉。在这挥方面，研究迟国际快堆发脉展的历史有仁借鉴意义。病上重大项目旗，要有独立愿的、“第三掉方”审评意怜见，要从制暑度上防止受螺牵制，产生萝意外后果。誉有不同意见弹是“正常现阻象”，“舆仪论一致”反仍倒值得警惕糖。利益不相柴关者的观点奶比较“客观白”，利益相豪反者能击中龟问题的“要手害”。关键惑是有一批敢磨说“真话”纱的多学科的贸专家。壮开发新一代果核能，基础芹研究、科学钟实验、培养庄人才是关键胞。要有许多野安心研究技躬术难题的核肝专家，特别皮是材料专家卧、化工专家侄和冶金专家套。核物理和邮核工程中的摩一切难点最扑后归结于材装料问题。核联能发展要有秋多学科综合息优势，其中旨特别是化学检家的优势。胞物理学家是御机械唯物论姿者，化学家夕是魔术师；凡物理学家觉豪得很难，但蔽化学家看来汗易如反掌的劈事情很多。衫大批熟悉、挺有实践经验壳的专家退休暮或脱离专业据前沿学科研宿究课题，而讯新人还没有端成批出现—桂“青黄不接芽”，全世界烤核能界目前趋都面临这种弱尴尬局面。授科学家和工捡程师不是同炭一类人，有池不同的用途艺。开发新技户术要科学家乞，进行工程纲设计要工程白师；科研单疫位可以设计朱实验装置，逐但做工程设瓦计则必须是渴有工程实践鬼经验的工程芽公司，二者宏不能兼顾。蔑在著名的“塘曼哈顿工程业”中，格罗古夫斯将军指胳定负责汉福课特第一生产停堆工程设计接的是工程经冶验丰富的杜伏邦公司，开丘发核反应堆恩技术的诺贝映尔奖获得者左维格纳博士伪只是“科学集总监”。为怪此维格纳曾缝非常恼怒甚剧至扬言辞职哗，但事实证罪明这种配置喘保证了工程您的成功。我贱国也有许多玩类似的经验电教训。他开发熔盐堆丽技术可能是侮我国绕过许每多技术困难兰、发展核能叶的捷径。目良前有很好的采机会，也有孩很好的国际凡条件。国外声许多核科学金家认为中国布和印度有钍众资源优势，乱应当发展钍速核电。40简年前槐吕应中泊先生与上海里核能工作者茧熔盐堆研究胜的技术与经恋济“困难”宣基本上克服纪了，而且存刃在广泛的国询际研究组织兰热心帮助，吸有可能取得阶好的成果，蕉对世界核能闻发展做出独嘱特的贡献。参考资料号1.艾尔圾文•温伯格劣.第一核纪做元，吕应中嫌译，原子能姻出版社，1尼9961撕2.拳2.演Idaho君Nati壶onal造Engin法eerin芦gLab晒orato轨ry.E讽xperi鸭menta打lBre效eder夕React疯orI,勾June痛15,1傲979踢3.Wi搏kiped百ia.W逃orld宗energ剂yres仇ource撞sand蔑cons或umpti智on,2款009拣4.VA外CLAV丢SMIL,劈ENER丽GYAT深THE敲CROSS百ROADS顿.Bac托kgrou久ndno罩tesf滥ora兽prese武ntati欣onat丙the遵Globa秃lSci测ence林Forum接Conf巾erenc滥eon丝Scien璃tific蚂Chal苍lenge淋sfor觉Ener怎gyRe危searc院h,兵Paris生,May西17-1挑8,20合06贞5.郑金善武.徐光上宪等院士呼蓬吁：加快推获动我国钍资夫源保护利用穴,科学时挥报,耳2006年云12月15肾日臣6.Ma胖ssach燃usett牧sIns静titut淘eof因Techn陵ology毫.AN社INTER氧DISCI慧PLINA刮RYMI份TSTU陵DY,T明heFu奋ture傅ofNu扑clear匆Powe穗r,IS桌BN0-鸭615-1朵2420-猪8,20鱼03爆7.Al融exis辛Madri四gal.愚Steve吵帆ChuP苗osts稼His碍Nucl凑earR雷ation乌aleo新nFac锦ebook痒,Feb国ruary熟22,疫2023归8.Br座endan良McNa健mara.厘Futu厘resf田orNu崖clear再Powe背r,Le轻cture白at安Bourn呢emout咽h夜Natu描ralS范cienc亚eSoc灿iety,泽Jan.任18,2且006,僻2023-齿5-2季9.WH络C-EP-谎0268,某DE90骡0136链14.C挠ure:行Clean乓Use霜ofRe店actor颂Ener悄gy,D迎ateP承ublis桂hedM德ay19烘90垃10.H不UBERT尾BAIR辣IOT.级PL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