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铀利用率是否已做到提升60倍?

已有 4924 次阅读 2012-5-4 09:45 |个人分类:栏目:科技工作者建议|系统分类:观点评述| 技术, 核电站, 重大, 核燃料, 核动力

——评《科技导报》推选出的2011年度重大技术进展
文/何祚庥
      看到2012年第3期的《科技导报》19页,刊登的“2011年度中国重大技术进展”的推选结果。第一项是“核能技术取得突破——铀利用率提升60倍”:
      “中国核工业集团公司研究人员经过24年的研究,经过反复实验,在核研究上取得重大技术突破:突破了全套技术体系,研发了动力堆/乏燃料/后处理技术,实现了核动力堆中燃烧后的核燃料的铀、钚材料回收。如果能将钚在动力堆上实现循环利用,将意味着在现有核电规模下,中国已经探明的铀资料从大约只能使用50—70年,变成足够能用上3000年,将使得中国成为世界上极少数几个能够形成核燃料循环利用的国家。”
      “核电站发电,是通过核燃料在核反应堆中发生裂变反应,放出能量。在当今核电技术条件下,核燃料一般燃烧3%—4%就不能维持额定功率。快中子反应堆属于全球第四代核能系统技术的应用,与目前运行及正在建设的第二、第三代核电站相比,形成的核燃料闭合式循环可使铀资源的利用率提高至60%以上(现有核电站只有1%,也就是提升了60倍)。”
      从上述报导:可看出这一重大技术有两项“突破”:1) 突破“全套”技术体系;2) 已突破的“全套”技术中,有一套是“研发了动力堆/乏燃料/后处理技术,突现了铀、钚材料回收”。——这“意味着在现有核电规模下,中国已经探明的铀资源从大约只能使用50—70年,变成了足够使用3000年”。
      很遗憾!这一“推选”相当大地“夸大”了该项技术成就!
      如果这一快中子增殖反应堆技术的“突破”,确实能将“铀资源从只能使用50—70年,变成了足够使用3000年”,那么这一技术突破的“全套”,应包括“三方面”内容。
      1) 所掌握的快中子“增殖”堆发电技术,不仅能发电,还要有较高的钚239的“增殖比”。一般公认是1.6,但并未见正式公布已实现的增殖比是多少数值。目前中国研发中的氧化物快中子堆,其理论上的增殖比,应该不会超过1.2。
      2) 所掌握的“动力堆/乏燃料/后处理技术”,应有较高的钚239回收率。很遗憾,也未见正式公布钚239的“回收率”是多少。据所知,现在“掌握”是较为落后的技术。很可能,这一回收率仅≤0.8。
      3) 在“全套”技术中,还应该有一“套”重要的技术:如何将提炼出的钚239、铀238,进一步制成可用于快堆的MOX燃料。一个关键数据是,从提炼出的钚239、铀238,制成MOX燃料的“成功率”是多少?已知情况是:尚未见到其宣布成功,更不知道成功率是多少。
      如果确实实现快中子发电装置的核燃料的“增殖”,真正做到“铀资源利用率扩大60倍”,就必须有
                      增殖比·回收率·成功率≥1(1)  
      现在已知的数据是,
      (增殖比≤1.2)·(回收率≤0.8)·(成功必定小于100%)
                               <<0.96。(2)  
      这并不是什么技术秘密!我国正在研发中的快中子增殖发电技术,其实是“做不到”实现“核燃料闭式循环”的“增殖”的。
      中国工程院撰写的《中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究,核能卷》的第221页,在建议未来将实施的“重大工程”中,已明确写上,“2035年前后建成第一个接近增殖的快中子堆核能系统,实现快中子堆核燃料循环闭合和核燃料的接近增殖。”——注意:所谓接近增殖,也就是不能增殖。但这一被“推选”出的“重大技术进展”说,“将使得中国成为世界上极少数几个能够形成核燃料循环利用的国家”?
      由于这一2011年度的“推选”是《科技导报》编辑部主导的评选活动,而现在又需要消除社会公众因此产生的错觉,所以就撰写了这篇短文。
      承负责此项工作的编辑部同志告诉我,这一“重大技术进展的遴选,其实是有根据的。”大约在2011年1月,先后有三家“大型”媒体,而且是有较大影响力的媒体(1) 科学网发布的“中国核能技术取得突破铀利用率提升60倍”“http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2011/1/242281.shtm”;(2) 中国网络电视台发布的视频“中国核研究取得重大突破:乏燃料回收铀利用率提升60倍”“http://news.cntv.cn/china/20110103/101153.shtml”;(3) 凤凰卫视发布的视频“中国核能技术取得突破铀利用率提升60倍”“http://v.ifeng.com/news/china/201101/917931b6-8c95-4532-
8c82-7dc1f3c10e6c.shtml”)均做了类似报导。为杜绝今后再出现类似“失误”。我愿意借贵刊一角之地,澄清这些误解,愿这些网站、电视台共同引以为戒。


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