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| 用過的核燃料中“超鈾元素”的未來 |
| 來源：中國能源 作者：杜銘海（退休核工程師） 時間：2015/1/7 |
近期新聞報道說，美國的研究人員在與其他國家合作，進一步研發(fā)先進燃料循環(huán)運行的反應(yīng)堆。
首先是與韓國原子能研究所（KAERI）簽署將近7百萬美元的協(xié)議，涉及與阿貢國家實驗室（ANL）在核科學(xué)技術(shù)上的合作，重是點開發(fā)15萬千瓦的鈉冷快堆。[1]
這種示范堆最初用低濃鈾金屬燃料，是ANL在上個世紀(jì)80年代為其2號實驗增殖堆（EBR-II）開發(fā)的技術(shù)。后來，第四代鈉冷快堆原型 (PGSFR)想用來試驗含超鈾元素（TRU）的先進燃料，基本上是長壽命、發(fā)射ɑ粒子的同位素镎、镅、钚，都是在現(xiàn)代輕水堆內(nèi)燃料燃燒生成的。
該項目的目標(biāo)是到2020年底取得韓國核監(jiān)管部門的設(shè)計批準(zhǔn)，設(shè)想2028年P(guān)GSFR試運行。
日本的日立公司（Hitachi）也就發(fā)展資源可再生沸水堆（RBWR）項目與美國三個大學(xué)聯(lián)合研究進入新階段，這種堆能反復(fù)地利用TRU做燃料。[2]
這種概念利用日立最新沸水堆設(shè)計同樣的非核心設(shè)備，包括安全系統(tǒng)和汽輪機。然而燃料設(shè)計不同，特別是更短、六邊形燃料組件和Y形控制棒，日立公司暗示新的堆芯能裝入它已經(jīng)商業(yè)化的ABWR設(shè)計的反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)。
與此同時，總部在加拿大的坎杜能源公司（Candu Energy）開發(fā)了先進燃料循環(huán)堆（AFCR），據(jù)稱中國現(xiàn)已準(zhǔn)備部署。[3]
這些和其他許多"燃燒廢物"的反應(yīng)堆項目，現(xiàn)在大都基于證實的技術(shù)，追求共同的目標(biāo)：在目前的經(jīng)濟壓力下，再加上取得許可和建造核反應(yīng)堆花費的時間，如果想使任何示范項目在今后十年左右投入運轉(zhuǎn)，確實使人感到，這是前進的"唯一"道路。
考慮參與這種項目的韓國和中國近年來感人的核建設(shè)記錄，的確令人鼓舞。
但或許也有象征意義的是，這個領(lǐng)域曾經(jīng)的領(lǐng)導(dǎo)者美國落后了。最近美國智庫第三條道路（Third Way）的報告建議，政府要在先進核技術(shù)方面增加投入。[4]
該報告說"沒有美國領(lǐng)導(dǎo)的核復(fù)蘇勁頭十足"，雖然發(fā)現(xiàn)美國核能研究的總經(jīng)費在增加（從2004年每年不到4億美元上升到目前的8億美元以上），但為先進核反應(yīng)堆研究提供的資金很少，降到只有總預(yù)算的8％。
與此相反的是，世界各國如中國（以及日本和法國）正在核創(chuàng)新方面投入巨資。例如中國最近加速的功能完整的釷熔鹽堆的時間表只有十年，打算2024年前后投入運行。該報告說，按照美國標(biāo)準(zhǔn)，在"飛快"前進。
該報告呼吁"大量增加"聯(lián)邦資金，支持美國先進的示范堆項目。估算至少五年期間每年至少需要1億美元。從2003至2013年，過去十年先進的反應(yīng)堆研究項目得到的資助平均每年0.25億美元。所以還有某些路要走。
與此同時，盡管最重要的是支持這樣的先進項目，但優(yōu)先改進目前在建反應(yīng)堆的研發(fā)是正確的。需要降低新堆的建設(shè)成本，縮短建設(shè)周期，實施各種辦法處理核廢物，還要開發(fā)技術(shù)，應(yīng)對即將到來的大規(guī)模退役規(guī)劃。
原文和注釋：原文：Caroline Peache，The TRU future，NEI，18 November 2014
1．國家核電技術(shù)公司，美韓將聯(lián)合研發(fā)鈉冷卻快中子反應(yīng)堆，2014-09-04
2．國防科技信息網(wǎng)，日立公司與美國共同研發(fā)以超鈾元素為燃料的反應(yīng)堆，2014-09-02
3．WNN，The AFCR and China's fuel cycle，11 November 2014；NEI，AFCR: Transcending natural uranium fuel cycles， 10 November 2014
4．Ingrid Akerlind and Josh Freed，Nuclear Energy Renaissance Set to Move Ahead Without U.S.，third way ENERGY INNOVATION, AUGUST 2014 |
| 責(zé)任編輯：myadmin |
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