相較于其他核電技術(shù)，快堆的優(yōu)勢(shì)是，追求更安全、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)：資源的高效利用，放射性廢物的最小化以及安全性更高
利用幾十年的核能后，中國(guó)和其他擁有核電站的國(guó)家一樣，正在為如何處理這種清潔能源產(chǎn)生的放射性廢料而犯愁。另外，中國(guó)正在到世界各地去挖掘更多的鈾資源，以滿足核電的快速增長(zhǎng)。
不過(guò)，一個(gè)還沒(méi)有走出國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的核電技術(shù)（反應(yīng)堆）或?qū)榇藥?lái)轉(zhuǎn)機(jī)。這便是快堆，全稱為“快中子增殖反應(yīng)堆”。
“到2028年，我國(guó)可以建成6個(gè)快堆并投入商用。”被稱為“中國(guó)快堆之父”的徐銤在7月28日接受記者采訪時(shí)說(shuō)。
2011年7月21日，中國(guó)原子能科學(xué)研究院研發(fā)的實(shí)驗(yàn)快堆成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。徐銤是快堆設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。他說(shuō)，中國(guó)有能力在十幾年后，讓快堆從實(shí)驗(yàn)階段帶到商運(yùn)階段。
不過(guò)，他表示，要達(dá)到這個(gè)目的，他們還需要解決一個(gè)又一個(gè)難題。
從1%到70%的飛躍
在各種公開(kāi)的核能論壇上，核電專家們認(rèn)為，目前除了核能，要想生產(chǎn)大量的低碳或者無(wú)碳電能，很難找到其他更好的途徑。
中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)在今年五月公布的數(shù)據(jù)顯示：目前中國(guó)內(nèi)地投入商業(yè)運(yùn)行的核電機(jī)組為19臺(tái)，總裝機(jī)容量1701萬(wàn)千瓦；在建核電機(jī)組29臺(tái)，裝機(jī)容量3168萬(wàn)千瓦，在建規(guī)模繼續(xù)保持世界第一。
這個(gè)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。中國(guó)《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》的目標(biāo)是，在2015年前，在運(yùn)和在建的核電裝機(jī)達(dá)到5800萬(wàn)千瓦，到2020年，這個(gè)規(guī)模要達(dá)到8800萬(wàn)千瓦。
但有限的鈾資源將制約核電的繼續(xù)發(fā)展。按全世界正在運(yùn)行的400余座核電站目前的燃料使用水平，如果采用目前的核燃料一次性使用方式，地球上的鈾儲(chǔ)量?jī)H可供使用70年左右。
更嚴(yán)重的是，這400余座核電站所使用的反應(yīng)堆，對(duì)鈾資源的利用率不到1%。另外，它們還產(chǎn)生大量的放射性核廢料。
核廢料是核物質(zhì)在核反應(yīng)堆內(nèi)燃燒后余留下來(lái)的核灰燼，具有極強(qiáng)烈的放射性，而且其半衰期長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年、數(shù)萬(wàn)年甚至幾十萬(wàn)年。關(guān)于核廢料的處理，國(guó)際上通常采用海洋和陸地兩種方法。一般是先經(jīng)過(guò)冷卻、干式儲(chǔ)存，然后再將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000米以下的海底，或深埋于建在地下厚厚巖石層里的核廢料處理庫(kù)中。
“這不是好辦法。”徐銤說(shuō)，這些被處理的放射性核廢料，其壽命可長(zhǎng)達(dá)幾十萬(wàn)年，如果地質(zhì)發(fā)生問(wèn)題（比如地震），人類將受其影響。
過(guò)去幾十年，美國(guó)已經(jīng)在該問(wèn)題上進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20年的研究，并耗費(fèi)了上百億美元的支出。美國(guó)在1987年首次提出了在內(nèi)華達(dá)州山脈中的深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)中存放核廢料的計(jì)劃，但時(shí)至今日，該計(jì)劃的實(shí)施仍然沒(méi)有任何的進(jìn)展。
這個(gè)世界級(jí)的科學(xué)難題甚至已經(jīng)催生了一個(gè)新的行業(yè)。據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)測(cè)算，停運(yùn)及核廢料管理市場(chǎng)的總價(jià)值將達(dá)到4160億美元（約等于26000億元人民幣）
怎么辦？徐銤認(rèn)為快堆能夠解決這些問(wèn)題。他說(shuō)，快堆在提高核燃料使用率的同時(shí)，減少更多的放射性核廢料。
根據(jù)中國(guó)原子能科學(xué)研究院院長(zhǎng)萬(wàn)鋼在今年全國(guó)“兩會(huì)”期間介紹，相較于其他核電技術(shù)，快堆的優(yōu)勢(shì)是，追求更安全、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)。他解釋說(shuō)，快堆的優(yōu)點(diǎn)是：資源的高效利用，放射性廢物的最小化以及安全性更高。
相對(duì)于其他反應(yīng)堆對(duì)鈾的利用，萬(wàn)鋼說(shuō)，快堆能使鈾的利用率提高60倍以上，這一特性可以支持核能大規(guī)模使用數(shù)百年。
中國(guó)原子能科學(xué)研究院表示，作為國(guó)家“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目，中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆的并網(wǎng)發(fā)電標(biāo)志著列入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃前沿技術(shù)的快堆技術(shù)取得了重大突破。“863”計(jì)劃是中國(guó)在1986年3月提出的，原稱“高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”。
上述“突破”把中國(guó)帶入繼美、英、法等國(guó)之后，世界上八個(gè)擁有快堆技術(shù)的國(guó)家的行列。
仍存諸多難題
快堆研究在國(guó)際上很早就開(kāi)始了。上世紀(jì)四十年代，美國(guó)著名物理學(xué)家費(fèi)米等人提議建造快堆，并于1946年和1951年相繼建成了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)快堆。
而關(guān)于快堆的概念，最早是由蘇聯(lián)科學(xué)院院士列蓬斯基在1949年提出的。蘇聯(lián)在1955年和1956年建成兩座實(shí)驗(yàn)快堆。俄羅斯是如今快堆運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)最多的國(guó)家。
盡管科學(xué)家們對(duì)快堆的研發(fā)很早，但它在國(guó)際上依舊處于試驗(yàn)階段。不過(guò)，徐銤對(duì)本報(bào)表示，俄羅斯一個(gè)裝機(jī)容量為60萬(wàn)千瓦的快堆（試驗(yàn)階段），實(shí)際上已經(jīng)商運(yùn)30多年了。
公開(kāi)資料顯示，目前，美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、英國(guó)、日本、德國(guó)、印度共建成不少于20座不同規(guī)模的快堆。世界總計(jì)已積累了約350堆年（一個(gè)反應(yīng)堆運(yùn)行一年稱為一個(gè)堆年）的快堆運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)是從20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始對(duì)快堆進(jìn)行研發(fā)工作的。
在一些反對(duì)者看來(lái)，快堆就是核能版的“永動(dòng)機(jī)”，看起來(lái)好像能夠解決問(wèn)題，但一出實(shí)驗(yàn)室就不怎么管用了。中國(guó)核工業(yè)第一、第二國(guó)際核工程指揮部總工程師胥勝利曾對(duì)本報(bào)記者說(shuō)，相對(duì)其他核電反應(yīng)堆而言，快堆配套系統(tǒng)更加復(fù)雜。
快堆是中國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵堆型之一。但一些核電專家表示，從實(shí)驗(yàn)快堆到商用，快堆還需要一段很長(zhǎng)和艱辛的路程要走。
“的確非常復(fù)雜。”徐銤說(shuō)，“我們現(xiàn)在還要把一套套的技術(shù)給解決。”他說(shuō)，目前快堆面臨的主要難題是，除了技術(shù)難題之外，還需要國(guó)家在資金方面的繼續(xù)投資。
徐銤說(shuō)，中國(guó)未來(lái)投入商運(yùn)的快堆，其功率為60萬(wàn)千瓦。有核電專家估算，中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆每千瓦投資約是10萬(wàn)元人民幣，比火力發(fā)電8000元/千瓦造價(jià)約高了10倍。
“第一個(gè)快堆要投入商運(yùn)，其造價(jià)可能比目前其他成熟的反應(yīng)堆要高。”徐銤說(shuō)。
而關(guān)于快堆的進(jìn)展，萬(wàn)鋼說(shuō)，中國(guó)目前已掌握絕大多數(shù)快堆核心技術(shù)，實(shí)驗(yàn)快堆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了70%設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，在國(guó)內(nèi)形成了基本配套的產(chǎn)業(yè)鏈。（林春挺）
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