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[民用核能] 迟到的中国实验快堆,中国核技术尴尬现状(转帖)

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rclzg 发表于 2010-8-9 16:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 潜艇4809 于 2010-8-9 21:29 编辑

在北京市西南郊房山区的中国原子能科学研究院(下称原子能院),数万平方米的灰白色建筑群内安放着中国第一座快中子反应堆——中国实验快堆(CEFR)。与传统的半球形穹顶核反应堆厂房不同,中国实验快堆反应堆厂房近60米高的穹顶由4个半圆组成,看上去就像一顶瓜皮帽。历经多年坎坷之后,中国终于在第四代核电技术上实现突破。7月21日,中国核工业集团公司(下称中核集团)在北京宣布,该集团旗下原子能院研发 的中国实验快堆首次成功临界,即达到裂变反应可以维持的条件。继美国、法国、俄罗斯等国家之后,中国成为世界上第八个拥有快堆技术的国家。
  这是一个迟到的突破,其他发达国家早已掌握该技术。这反映出令人尴尬的事实:核能民用研究在中国长期被忽视,体制不顺、投入不足、人才流失。因此,当中国以惊人速度建设核电站时,却只能将这个巨大市场和能源命脉拱手让予外国公司。
  业内人士希望,中国实验快堆此次取得的进展,可以给困境中的中国核能研究带来转机,并在未来为中国的核电发展提供自主技术支撑。

  快堆来了

  在核电领域,通常把上世纪五六十年代建造的验证性核电站称为第一代;七八十年代标准化、系列化、批量建设的核电站称为第二代;第三代是指90年 代开发成熟的先进轻水堆。第四代核电技术则是指正在开发中的新一代核电技术,国际上对其提出了经济性更好、安全性更高、核废物最少、防止核扩散能力强等多 项要求。
  目前全世界有400多座核电站,它们主要由热中子引发裂变反应,因而又被称为热堆。能量在1电子伏特以下的中子被称为热中子,以上被称为快中子。
  在天然铀中,仅有不到1%的铀同位素——铀235,能够在热中子作用下发生裂变反应,而占天然铀绝大部分的铀同位素——铀238却不能。这意味 着,铀燃料中99%的能量被浪费了。照此计算,全世界核电总装机容量为3.6亿千瓦,每年需要铀5万多吨,而铀矿探明储量只有459万吨,根本用不了几十 年。
  对缺少铀矿资源的中国来说,形势更为急迫。2020年中国核电总装机将达到7000万千瓦以上,届时每年需要1万余吨铀。
  “所以,我们认为大规模发展第三代反应堆是不可能的”,中国实验快堆工程部总工程师徐銤告诉本刊记者,“以燃烧铀235为主的热堆电站的发展规模,以及铀资源的使用时间都是有限的,未来还是要依靠快堆”。
  今年7月,本刊记者在德国博世基金会资助下参加在意大利都灵召开的2010欧洲开放科学论坛时,欧洲原子能机构苏尼尔•费里克斯(Sunil Felix)教授也表示,目前情况下最有希望的就是快堆。
  快堆的全称是快中子增殖堆,其反应过程中铀235与钚239燃料裂变时产生的快中子,不会被减速。因此,当快中子轰击反应区周围的铀238时, 铀238会以一定比例将其吸收,产生新的钚239。于是,新的核燃料不断产生,再生速度高于消耗速度,核燃料越烧越多。每过一段时间,快堆核电站所得到的 钚239,还可以装备一座相同规模的快堆,一座快堆会变成两座,两座变成四座。
  在快堆中,铀的利用率实际上可以达到60%-70%,远远超过传统的反应堆。而且,贫铀、乏燃料、低品位的铀矿,乃至海水里的铀,都可以成为快堆的燃料来源。
  目前,国际上推荐的第四代核电站六种反应堆堆型中,有三种是快堆。而已经建成、正在建造或计划建造的快堆,都用液态金属钠做冷却剂,属于钠冷快堆。中国实验快堆也不例外。
  中核集团原科技委秘书长张国滨对本刊记者说,中国实验快堆达到临界,意味着输入的中子量与铀、钚裂变产生的中子量大致相当,达到裂变反应可以维持的条件,但不释放额外的能量。
  目前,各国正在继续推进或逐渐恢复快堆的研究和商用开发,实现商用的时间预计在2030年到2035年之间。

  坎坷身世

  中国快堆的基础研究起步时间并不算很晚。1965年,在获知美国已经建立多个实验快堆后,原子能院罗安仁研究员首先提出中国也应该做这方面研究。四年后,由周恩来特批50公斤高浓铀,原子能院建成“东风-6号”零功率实验装置。
  当时30来岁的徐銤,将快堆研究作为了自己的主攻方向。1971年,原子能院搬到位于四川省夹江县的核动力研究院。“去了120人左右,那里交通不便,钱也少,科研就做得不多。”徐銤说。
  1986年,中国启动“863”高技术发展计划,给陷于停滞的快堆研究带来转机,徐銤和同事们也回到了北京。徐銤介绍说,核能领域当时提出论证的有三个项目,包括快堆、高温堆和聚变裂变混合堆,其中快堆的预研经费最多,有6500万元,但和实际需要差得很远。
  从1990年开始,原子能院正式进行快堆工程设计。两年后的1992年3月14日,国务院批准“863”计划支持建设一座热功率为6.5万千瓦的中国实验快堆。
  据徐銤介绍,由国家科委负责管理的“863”计划为中国实验快堆另行拨出3.9亿元,但科学家们仍需自筹2.9亿元,“设计工作差不多做了十年,十年里还有三年在筹钱,要到处找领导。”
  1995年12月,国家计委、国家科委联合批准中国实验快堆工程立项。等到研究人员真正动手开始建设的时候,发现经费又不够了。一方面,时间拖 了几年,设备采购费用已经翻番;另一方面,当时日本的快堆发生事故,法国也在绿党反对下关闭“超凤凰”快堆,《光明日报》甚至发表一篇声称快堆寿终正寝的 报道,这些都让中国的决策层对快堆建设产生疑虑。
  后来,在时任国务院副总理邹家华、国家科委主任宋健等人协调下,中国实验快堆的经费才翻了两番,达到25亿元。钱的问题终于解决了。
  为了缩短研究周期和节省研制费用,中国实验快堆选择与俄罗斯进行全面技术合作。自1992年以来,双方共签订30多项合同,俄方人员来华1000多人次,中方人员赴俄700多人次。俄罗斯还有六位快堆专家先后获得中国国务院颁发的友谊奖。
  2000年5月30日,第一罐混凝土浇灌,中国首座实验快堆的建设序幕拉开。2008年12月,安装完成,转入综合调试。
  徐銤说,一些与安全有关的设备是进口的,因为中国在这方面没有花多少钱研究。他同时表示,“从安装、调试到运行,都是我们自己做的。虽然技术设 计与俄罗斯合作,但相当于一个留学生自己学会了,回来就可以自己做,也不需要他们授权给我们。我们在时间上晚一点,技术上尽量往前赶,并且有自己的特色。 中国实验快堆的安全性相对比较高,是世界上最好的,其他国家犯过的错误我们都可以考虑到。”
  徐銤透露,6.5万千瓦热功率的中国实验快堆可输出2万千瓦的电力,“争取明年上半年上网,不会对电网造成冲击”。
  虽然在快堆研发上落后于发达国家,但中国希望尽快推进其商业应用。今年4月底,中核集团福建三明核电有限公司在福州挂牌成立,中核集团控股,福 建投资开发总公司和三明市政府参与出资。该公司的任务是建设以商业应用为目标的示范快堆。徐銤说:“这是确定下来的计划,向国家能源局汇报过,已经在实施 了,投资比(传统的)压水堆贵一点,大概贵15%左右,估计在2020年前完成。”

  尴尬局面

  在旅荷学者李剑芒看来,中国实验快堆至今才达到临界,实在是出乎他的意料。
  曾经在原子能院工作过的他告诉本刊记者,“863”计划支持快堆研发时,快堆实验室就在他的实验室旁边,“仿造一个世界上早已存在的技术,我们花了24年才达到临界,这是一个可怜得很、说起来脸红的记录”。
  李剑芒的言辞或许有些偏激,但也在一个侧面揭示了中国核能研究的尴尬。
  中国在“两弹一艇”(原子弹、氢弹、核潜艇)取得成功后,核技术军事上的地位得以维持,但民用核技术开发却未能受到重视。
  目前,每年的核电发电量占全世界总发电量的17%,但中国大陆这个比例只有1.6%。原子能院科技委副主任顾忠茂对本刊记者说,中国一度忽视了 核战略,“进入上世纪80年代,核工业体系相对萎缩,各高等学校纷纷撤销核工程专业,整个核工业系统科研、生产的人才队伍出现严重断层”。
  李剑芒回过原子能院几次,发现很多有才干的同事都离开了。因此,他对原子能院能否将自主开发的技术用于商业,并不看好。
  顾忠茂也承认,中国实验快堆的进程确实比较慢,上世纪八九十年代国家对核能研究重视不够,所以拖了这么长时间。他还说,之前核能研究没有得到重 视,人才流失,一旦得到重视,首先获益的却是核电站,原子能院的人到核电站后待遇高出几倍,每年可以拿到好几十万元。而这些人才到了核电站以后,主要是参 与运行,不再搞研究。
  原子能院前身是1950年建立的中国科学院近代物理研究所,被称为中国核工业的“老母鸡”,吴有训、钱三强等著名科学家曾担任院长。1988 年,中国在原核工业部基础上组建中国核工业总公司。1999年,中国核工业总公司被拆分为中核集团和中国广东核电集团公司,原子能院成为中核集团旗下的事 业单位。
  一位不愿透露姓名的原子能院人士说,中核集团是企业,要求利润最大化,对原子能院不给钱,而国家给的事业费每人每年就是两万,处境艰难,现在稍微好一点,靠搞工程打一些“擦边球”。
  张国滨也告诉本刊记者,原子能院归入中核集团之后,企业对基础研究的投资积极性相对比较低。
  前述人士表示,中国工程物理研究院是研究核武器的,在国家计划中单列户头;中国科学院系统待遇提高也很快;而原子能院是个没人管的单位,在现有体制下待遇问题得不到很好解决。原子能院曾希望转到国防科工委旗下,但随着国防科工委改为国防科工局,此事不了了之。
  “单位不采取一些措施,人员留不住。有些专家的退休工资每月只有1000多,他们为‘两弹一艇’做出了非常大的贡献,都是功臣,国家也没说来管一下。后来他们到单位闹,也就加了几百块钱。”该人士透露。
  他还说,韩国搞核研究的待遇比其他行业高好几倍,所以韩国的人才队伍比较稳定,“韩国已经拿下阿联酋两座核电站的订单,约旦研究堆的订单也被韩国抢走了,本来我们是比较有把握的。”
  一位从事核研究的老专家说:“核研究体制已经乱到不能再乱的程度,任何一个国家都不会抓得那么乱。”在他看来,虽然现在印度整个核工业基础比较差,但印度巴巴原子研究中心的研究人员就有3000多名,而且大部分是国外培养回来的,其发展后劲在某种程度上不会输于中国。
  即便是众所瞩目的中国实验快堆工程,25亿元经费里面中核集团也只出了几千万元。有传闻说,中国广东核电集团曾希望将原子能院的快堆研究团队买过去,但没有得到中核集团的同意。
  如今,快堆项目已经成为未来可能会下金蛋的母鸡,谁也不愿意将它拱手相让。快堆项目也是多位国家领导人视察原子能院时的必看项目。徐銤说,这个平台将对国家有非常大的贡献。
盖世长矛 发表于 2010-8-11 08:35 | 显示全部楼层
虽然成功了!这又是一个杀鸡取卵的典型科学研究案例!科研经费管理投入两头不足问题太严重了!
black_hawk2000 发表于 2010-8-13 15:59 | 显示全部楼层
钱??钱哪里去了??都在领导们手里呢。。。。失望透顶!!
mir-2 发表于 2011-1-19 17:02 | 显示全部楼层
细节丰富的旧闻 徐銤:45年坚守为快堆

  一幅发展蓝图在他的心中逐渐明朗:第一步,实验快堆;第二步,原型快堆;第三步,大型商用快堆。

  “发展快堆的国家,可以永久地解决能源问题。”“首先发展快中子增殖堆的国家,将得到原子能方面竞争的利益。”自从上世纪60年代中期看到美国著名物理学家费米的这两句话,他的心里就埋下了一颗种子:中国的能源发展需要快堆!45年弹指一挥间,从青春年少到年过古稀,他把个人的命运、事业的追求都融入了快堆的发展,任凭风云变幻,世事变迁,他始终固守着心中坚不可摧的信念。他就是中国实验快堆总工程师——徐銤。

  结缘快堆

  1961年,从清华大学工程物理系毕业的徐銤,来到了中国原子能科学研究院。4年后,他第一次听闻“快堆”——快中子增殖反应堆这个概念。当时国外正在发展这种新堆型,原子能院也开始跟踪这一国际前沿课题。尽管,这并不是他份内的工作,但勤奋好学的徐銤还是把目光投向了这个崭新的领域。
  1968年,他正式进入快堆的科研队伍。1970年,徐銤参加了我国第一个快堆零功率装置——东风六号的启动实验说起这段往事,徐銤难掩那份骄傲和自豪,“1964年,我国刚刚成功地爆炸了第一颗原子弹,高浓铀十分紧缺。1968年那次实验用的50公斤高浓铀是经周恩来总理特批的。”他也清晰地记得1970年那一天的情景,“6月29日,夜里11点多,也很巧,恰好轮到我当值班组长,实现临界了,大家鼓掌、庆祝……”这次零的突破,犹如在理想与现实之间架起的一座桥梁。同时,也开启了他与快堆的不解之缘。

  执着坚守

  1971年,国家一声令下,快堆队伍来到了“三线”——四川夹江。当时正值文革期间,国家经济困难,没有足够的科研经费,加上发展方向和技术路线都不明确,快堆的发展一时陷入困境。
  在这个时候,许多人放弃了。1985年前后,情况最糟糕,原本300余人的快堆队伍在短短一年里只剩下100多人……而本有机会去国际原子能机构工作的徐銤没有走,大亚湾核电站投来的橄榄枝他也没有接。徐銤坚持认为,“快堆对我国的经济发展是至关重要的,遇到困难只是暂时的。”在这种信念的支撑下,不管外界条件如何,他始终没有停止对快堆的研究。在调研了大量的国外资料后,他对快堆有了更深一步的认识:快堆不仅用来增殖,也可以用来嬗变长寿命的放射性核素。既能解决我国能源的可持续发展问题,又能够解决高放废物的污染。这无疑是一种绿色的洁净能源。有了这样的认识,他信心更加坚定了,一边自己努力,一边为这项事业到处奔走呼吁,力争保留了一批快堆的核心技术力量,这些都为快堆日后的重新崛起打下了基础。

  曙光初现

  1986年3月,邓小平同志对对王大珩、王淦昌、杨家墀、陈芳允等四位科学家关于我国应跟踪世界高技术前沿的建议信作出了重要批示,从而催生了“863”高技术研究发展计划。
  时间定格在1986年4月的某天,200多位专家汇聚北京,共同商讨国家“863”高技术计划项目。当时,尚在四川的徐銤也被派参加了这一次决定快堆命运的关键会议。经过各路专家的激烈论证,最终快堆作为能源领域的项目被纳入了“863”计划。此时,快堆犹如一叶搁浅已久的小舟,重新驶入了新的航程。
  从1971年到1986年,16个春秋似乎眨眼即过,但在项目几乎零进展的情况下,坚守16年又何其不易。但是,这一天的喜悦足以冲淡所有的等待和艰辛。
  1987年,从四川重回原子能院的徐銤全身心地投入到了快堆的研究和建设中。强烈的责任感如千钧重担压在他的肩头。在总结了国外快堆发展的经验和教训后,一幅发展蓝图在他的心目中逐渐明朗:第一步,实验快堆;第二步,原型快堆;第三步,大型商用快堆。
  为国奔走
  为了让更多的人了解快堆,徐銤对快堆的宣传不遗余力。长期以来,他只要一有机会就向各级领导汇报、阐述快堆对中国经济建设的重要性。1985年的一天,他碰到了王淦昌先生,就向王老汇报了国内外快堆的进展,王老一下子就被徐銤的介绍吸引了,听了足足半个小时,甚至还推迟了接待来客的时间。后来,本来是研究聚变物理的王淦昌,成了快堆的支持者。
  快堆的发展可以说是一波三折,起起落落,个中滋味恐怕只有身处其中才能体会。中国实验快堆起步之初就踏上了长达3年的筹款之路;1997年,当快堆人热火朝天地进行初步设计的时候,一则关于“法国超凤凰快堆电站寿终正寝”的新闻报道引起了核能界的极大关注,对快堆造成了很大冲击;2009年,即将临界之时一封群众来信又使这个项目推迟了将近一年……
  每当遇到困难和挫折时,徐銤就反复论证、各处奔走宣传,他曾给邹家华﹑曾培炎以及张云川等领导同志都写过信。有人不解道:“搞不搞快堆是国家的事情,你怎么这么带有个人色彩!”面对这些声音,他表现出一种固执:“快堆是国家需要的,而且从技术上来讲是毫无疑问的,我相信科学。领导没有专门的时间去研究快堆的技术问题,这是我们科研人员要做的事情,快堆的发展得不到支持,责任在我们,我们的汇报和宣传力度还不够。”徐銤的描述虽然语气淡定平和,但笔者依然能够感受到这个年过古稀的老人身上所蕴含的力量。这种力量,不是剑拔弩张,也不是随波逐流,而是一种为国奔走的责任。
  他经常对工程部的年轻人说:“我们是在‘替天行道’,这个堆是国家要的,国家就是天,人民就是天啊!”有人说,他更像武侠小说中的大侠,正所谓“为国为民,侠之大者。”

  坚持自主

  中国实验快堆立项之后,徐銤一直担任总工程师,在这期间,他组织人员克服重重困难,为确保工程建设的安全可靠倾注了大量的心血,发挥了重要的作用。
  由于快堆的建设缺少相关经验,而且技术难度大,作为快堆的总工程师,在提出重大技术方案、做出重要技术决策时,有时冒着很大的风险。再加上核工程不同于一般的工程,如果发生意外,后果不堪设想。可徐銤明确表示:“决策是集体智慧的结晶,对了,荣誉是大家的;如果说有哪一点做得不对,或是做错了,那是我总工程师没有尽到责任,我来承担全部责任!”徐銤如此的气魄让项目组的口服心服。
  由于我国对快堆设备和系统设计制造技术储备不足,为了减少国内研制费用和验证时间,决定部分采用俄罗斯快堆设备和系统技术方案。作为总工程师,徐銤在技术上领导了这一合作。在合作过程中,他始终强调“以我为主,中外合作”的方针,在许多方面上,要求与俄罗斯做平行设计,实现设计自主性。在他的带领下,快堆项目组首先自主完成了中国实验快堆的概念设计,然后,中方工程技术设计人员在消化吸收俄方技术设计的基础上,又独立完成了快堆的初步设计和施工设计。
  快堆采用液态钠作冷却剂,堆芯功率密度高,钠液出口温度高达530℃,技术比较复杂,为保证快堆运行的安全可靠,徐銤坚持采用非能动余热导出系统的方案。非能动余热导出系统就是在万一发生事故的情况下,不用人工操控就可以自动把余热导出,防止堆芯熔化。为了这一点,一向随和的徐銤在谈判桌上表现出了少有的执拗,光是和俄方的谈判就进行了3次,最终,俄方同意了,而且经试验证明该方案是可行的,更让人高兴的是,该方案的采用使得我国的快堆与世界已建快堆相比,是最安全的一座。
  2010年7月21日9点50分,中国实验快堆首次成功临界。徐銤无比开心。但在临界仪式的座谈会上,回忆起往事,徐銤坦言:“尽管在60年代还并不真正清楚快堆到底能进展到什么程度,但总想为国家作出贡献,所以我们连续几十年一直在坚持。快堆的发展得到很多党和国家领导人的关怀和支持,最早的是1968年周总理亲自批准用高浓铀给我们做快中子零功率实验……”说到这里,这位一向温和儒雅、面带微笑的老人难以控制自己的情绪,哽咽了……国家支持和需要,在他心里是崇高的使命,也是历经岁月堆积沉淀的情感。
  采访结束,徐銤骑着那辆从1973年就陪伴着他的永久牌28自行车渐渐远去。也正如他自己所言:“尽管中国实验快堆建成了,但我依然放心不下,要把更多的精力放到快堆后续的发展上……”(董建丽)

  来源:中国核工业报 2010-08-11


群众来信是怎么回事?

点评

八股害死哎。  发表于 2012-3-23 10:08
http://www.dynabondpowertech.com/zh/nuclear-power-news/national-news/6-national/1749-afrikantov-okbm-has-completed-the-installation-and-adjustment-of-the-main-equipment-of-cefr-reactor-in-china- 八股  发表于 2012-3-23 10:07
wxx160 发表于 2011-1-19 23:59 | 显示全部楼层
核安全局里有一些09年和更早的关于快堆的报告。http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/haqj/200910/t20091022_175331.htm
貌似09年的时候有人把快堆的事情捅到中央去了,超大一起有过讨论的
云从龙 发表于 2011-1-22 23:36 | 显示全部楼层
那个核工业的头头被抓是不是跟这个有关系?
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mechcommand 发表于 2011-1-25 15:15 | 显示全部楼层
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kktt 发表于 2011-3-2 12:39 | 显示全部楼层
该如何评价我国快堆技术研发取得的成绩
——与何祚庥先生商榷

□中国原子能科学研究院快堆研究中心 周培德

何祚庥先生2011年2月18日在《科学时报》发表了《我国是否已成快堆技术世界第八?铀储量是否可用三千年?》一文(以下简称何文)。

何文首先对2011年1月4日国内各大报刊、各大网站纷纷报道的关于我国后处理中试厂调试成功的新闻报道《我国核研究取得重大突破,核电站铀资源将提升60倍》提出批评,同时又把已经过去半年之久的有关中国实验快堆在2010年7月实现首次临界的有关报道扯了进来,批判的锋芒直指快堆。我和同事们读后感到非常震惊!

笔者作为从事快堆研究和设计工作近20年的科技工作者,受同事们的委托,颇有些感想不得不发。

科技界的学术浮躁和浮夸一直为广大科技工作者深恶痛绝,何文以此为批评对象,无疑占据了道德制高点,但拿快堆来举例的确很不妥。

作为我国第一个快中子反应堆,作为列入国家中长期科技发展规划(2006-2020年)的前沿技术,作为国家“863”高技术发展计划的重大项目,中国实验快堆的首次临界和基本建成,对我国“压水堆—快堆—聚变堆”核能“三步走”发展战略实施和核科技创新具有重要意义!

这一重大成就已被评选为2010年我国核能行业、国防科技工业、科技界等“十大新闻”,也是全国557名院士投票评选的“2010年国内科技十大进展”。

但让人十分遗憾的是,何文除了“大忽悠”、“相当地大吹大擂”、“这一报道大错特错,离事实真相太远、太远!”、“连世界上快中子增殖堆发电技术的现状,都没有说清楚”、“骗取科研经费、表扬、奖励,包括升职等等的好处”等吓人的帽子以外,我们没有看到任何有说服力的分析和论述,很多描述已偏离了客观事实。从学术上看,何文中也存在许多常识性的数据错误和概念错误,逻辑也有点混乱……这些很容易误导公众。

现就何文中有关快堆的部分内容与何先生商榷。

髴何文认为:“快中子堆所必须解决的重大问题之一,是必须有充足的核燃料,主要是钚239,240……的持续供应。其一次投入的所需核燃料总量达几十吨之多,其中包括浓度为20%的浓缩铀,或钚239~242,主要是钚239,此外还有大量在快堆里可燃烧的铀238,而在压水堆中,可燃烧的核燃料,约是70×4.5%=3.2吨。所以其核燃料的投入,一般约是压水堆的10~20倍。”

事实上,一个百万千瓦级快堆电站的初装料约需要4.2吨工业钚,换算成MOX燃料约25吨。不同的反应堆堆芯设计其初装料量略有差别。俄罗斯80万千瓦快堆电站(BN-800)的初装料中工业钚的量约为2.71吨,法国120万千瓦“超凤凰”快堆的初装料中工业钚的量约为5.78吨。这些数据在国际原子能机构的技术文件(Fast Reactor Database 2005)中都能找到。一座百万千瓦级压水堆初装料量(UO2)约75吨,其中铀235约3吨多。“10~20倍”的数据不知是怎么算出来的。

髵何文认为:“快中子堆必须解决的重大技术问题,是安全问题——必须百分之百地确保它的可靠,尤其是可控的安全持续运转。而一旦发生临界事故,那就是不得了的大事故,是一次小型的核爆炸!”

何先生“曾有机会参加原子弹、氢弹的研究和开发”,应该很清楚原子弹与反应堆在设计原理、控制方式上完全不同。反应堆包括快中子堆,不是核爆炸装置,无论发生何种严重的事故,反应堆都不可能发生核爆炸。这一点在反应堆几十年的安全研究中已经获得充分的理论和实验支持。动辄用核爆炸来等同于假想的反应堆事故,把反应堆与核爆炸联系在一起,容易误导公众。

髶何文认为:“快中子堆中的快中子飞行速度极快,是通常压水堆热中子速度的1500倍。如果说热中子堆的运转,要求做到毫秒级的精确控制,快中子堆就要做到微秒级的控制。”

反应堆的控制不取决于中子的飞行速度而取决于缓发中子的份额,这在1940年就已经被预见到;经过长时间的理论和实践的检验,这已经成为反应堆控制和反应堆动力学的常识性基本概念之一。

黄祖洽先生著的《核反应堆动力学基础》(原子能出版社,1983)教课书中第4页写道:“所有类型的裂变链式反应堆共同具有的、反应堆动力学的基本概念是反应性、中子一代时间及缓发中子。”黄先生书中第5页和第25页写道:“缓发中子虽然在裂变产生的中子中占不到百分之一的分数,但在决定反应堆动力学的时间尺度(因而在反应堆的控制)方面却极为重要。”

如果没有缓发中子,无论是快堆还是压水堆都是不可控的。快堆的缓发中子份额比热堆稍小一点,这点小差别对反应堆的控制无本质影响。采用“中子飞行速度”作为反应堆控制或反应堆动力学的这些概念,不知依据在哪里。

髷何文指责从事快堆工作的同志“连世界上快中子增殖堆发电技术的现状,都没有说清楚”,并且断言:“据我们所知,世界上至今还没有任何一个发达国家已实现快中子堆核电站持续安全运转供电。有些国家曾研发了一段时期,大多已停止研发。只有俄罗斯仍在坚持不懈地努力,也有个别试验性电站在那里运行。俄罗斯在快中子堆应用方面的主导研发方向,是用快中子堆发电,作为核潜艇的动力。”

实际情况是,俄罗斯60万千瓦的快堆电站(BN-600)自1980年投入运行以来一直在运行,至今已运行30年,平均负荷因子高于75%。法国25万千瓦快堆电站(凤凰堆)自1973年建成以来一直运行,直到前年因达到寿期关闭。国外确实有几个国家(美国、德国、英国、意大利等)停止过一段时间的快堆研发。但在新世纪陆续又开始了。美国、法国、俄罗斯、日本、印度、韩国等都有研发和建设快堆的计划,这些信息在媒体上是能找到的。苏联曾经研制出用铅铋做冷却剂的快堆,确实是用于核潜艇,而且建了十来艘,后来因多种原因都废弃了。俄罗斯现在确实有研究单位还在研究铅铋做冷却剂的快堆,提出了几个设计概念,说其用途既可以作为核电站,也可以作为核电源。俄罗斯主要发展的钠冷快堆(已建成的BN-350、BN-600原型快堆电站),以及正在建设的BN-800快堆电站都是为了验证用快堆发电的安全性、可靠性、经济性等,最终是为了建设商用快堆核电站。何先生提出俄罗斯快堆应用方面主导的研发方向是作为核潜艇的动力判断,主要依据是什么?

髸何文认为:“至于电价,目前的中国实验快堆,每千瓦投资约是10万元人民币,比火力发电8000元/千瓦造价约高了10倍。其冷却、传热系统用的是液体金属钠循环,其投资比高压水冷却的投资要大一些。”

这是一个常识性问题,世界上没有谁用核电站的一个实验装置来评估或测算核电站的比投资的。中国实验快堆是我国快堆工程技术研发的第一步,其立项的目标就是“建立装置,掌握技术,培养人才,开展实验”。发电是为了验证其功能,并不追求其经济性。中国实验快堆总投资25亿元,不仅仅包括工程设计和建设费用,还包括从“七五”以来的科研和实验验证费用。用中国实验快堆的所谓投资数据与成熟的火力发电来比,肯定是不合适的。

髺何文认为:“但是,过去人们之所以认为快中子增殖堆能提高60倍的资源利用率,其前提是已认定压水堆的资源利用率仅有1%;而如果压水堆可提升到3%~4%,那么快中子堆的资源利用率就仅能再提高60÷(3~4)=15~20倍。”

按文献,一般采用低浓铀燃料的压水堆的转换比为0.59。如果将压水堆产生的工业钚分离出来,再做成燃料装堆继续使用,如此无限重复,则对铀资源的利用率为:



其中,0.714%是天然铀中铀235的含量。

如考虑燃料循环流程环节中的损耗等,即使多次循环,压水堆对铀资源的利用率只有1%左右(见Status of Liquid Metal Cooled Fast Breeder Reactors TRS NO.246 P.2)。快堆及其燃料循环系统对铀资源的利用率一般认为可达到60%,一比就可以得出60倍的说法。何文中提到铀资源利用率“压水堆可提升到3%~4%”是从哪个国际文献上找到的数据?另外,采用“如果压水堆可提升到3%~4%,那么快中子堆的资源利用率就仅能再提高60÷(3~4)=15~20倍。”不知道想说明的是什么问题。

髼何文认为:“或者仅能支撑功率为7.5亿~10亿千瓦的核电站持续运转50年!这比煤贡献小多了,只能作为煤发电的重要补充,不可能取代煤,更赶不上水电。中国有5.4亿千瓦技术可开发的水电资源,如能开发出来,完全能持续利用几千年!”

何先生文中断言“煤最多也只够支撑100年!”我们理解这和“可开发的水电资源,如能开发出来,完全能持续利用几千年!”的叙述一样,都是有前提条件的,但何文的论述存在着逻辑上的混乱也是明显的事实。

不同类型的能源都要为国家社会、经济的发展作贡献,不存在谁取代谁的问题,关键是优化结构,可持续发展。不知何文“或者仅能支撑功率为7.5亿~10亿千瓦的核电站持续运转50年”的结论是如何得出的,文中找不到相应的数据和边界条件可以推算出,但这与我们了解到的由众多能源领域专家完成的中国工程院咨询报告的预测大相径庭。

何文说:“我国不仅不是‘世界上第八个拥有快堆技术的国家’,而且世界上至今只有俄罗斯才是接近拥有完整的快堆技术的国家。”

国际上快堆工程技术的发展一般要经过实验堆—原型堆—示范堆等阶段,建成实验堆是一个国家拥有快堆技术的重要标志。我国实验快堆于2010年7月首次临界,标志着该工程项目基本建成。我国是继美、俄(苏)、法、英、日本、印度、德国等7个国家后第8个建成快堆的国家,这是无可争辩的事实。

中国实验快堆是我国第一座快中子实验堆,可以进行快堆发电试验,是快堆电站的一个原型。中国实验快堆是在“七五”、“八五”、“九五”自主研发并突破关键技术的基础上自主设计和建造的,并与俄罗斯、法国等进行了合作。与俄罗斯合作包括由俄罗斯进行技术咨询、完成部分系统技术设计、使用俄罗斯的实验台架完成部分设计实验验证以及从俄罗斯采购部分关键设备。综上,我国自主建设实验快堆的说法并不为过。

何先生否认我国是“世界上第八个拥有快堆技术的国家”的主要理由,从逻辑上看是混淆了“反应堆的技术”和“商用核电站技术”,是混淆了“快堆技术”这一单项技术和“闭式核燃料循环技术”这一更大范围技术上的差别,后者包括快堆技术、后处理技术、MOX核燃料元件技术等。

何文以轻蔑的态度对待我国几代科技工作者经过几十年艰苦努力在快堆技术领域取得的成就,的确使我和同事们都感到无法理解和接受。

髽何文说:“他们热衷于‘上报’夸大的成绩,也热衷于向社会公众‘宣扬’夸大的成绩;以此来换取领导和社会公众的‘支持’,以此来‘骗取’科研经费、表扬、奖励,包括升职等等的‘好处’。”

从我国核能三步走战略(热堆—快堆—聚变堆)的科研投入上来看,战略第一步的压水堆的研发经费会超过百亿元;战略第三步聚变堆(主要是参加ITER项目的经费)的研发经费也要近百亿元;而作为承上启下的快堆的研发投入截至目前还不超过27亿元,其中绝大部分是实验快堆工程的建设投资。我国快堆技术研发是从上世纪60年代中期就开始了,至今有40多年了,那么多年也就一亿多的基础研究和工程技术研究投入。不知“骗取”经费的帽子是如何扣上来的?几代人埋头苦干了几十年,好不容易取得了快堆工程技术发展的重要成就,上了回电视和报纸,怎么就成了热衷于上报成绩、热衷于向社会公众宣传夸大成绩呢?

笔者十分景仰核科技领域老一辈科学家,他们渊博的学识、严谨的学风和献身祖国核科技事业的精神无不感染着后来人。笔者今天对何先生本人仍然保持着尊敬,上面的文字如有得罪之处,恳望何先生海涵。

《科学时报》 (2011-3-2 A2 要闻)
shn117 发表于 2011-3-2 12:47 | 显示全部楼层
国家政策要承担最大的责任,相关负责人应当引咎辞职
StarDreadnought 发表于 2011-3-2 15:58 | 显示全部楼层
现阶段能不能用钍做出热中子的增殖堆来?
zi_exnium 发表于 2011-3-5 22:30 | 显示全部楼层
回复 8# kktt

这文章写得好,有理有节有据,本卢瑟工科男比较喜欢。
希望我鳖的快堆以及乏燃料处理技术加速发展,为核电进一步发展提供坚实后盾。
axiuluo 发表于 2011-3-10 10:08 | 显示全部楼层
反应堆包括快中子堆,不是核爆炸装置,无论发生何种严重的事故,反应堆都不可能发生核爆炸

这话有点过了,切尔诺贝利不就爆了
waitforcv 发表于 2011-3-10 11:35 | 显示全部楼层
这话有点过了,切尔诺贝利不就爆了
axiuluo 发表于 2011-3-10 10:08



    没有核爆炸
axiuluo 发表于 2011-3-12 22:08 | 显示全部楼层
回复 13# waitforcv
并不是只有核爆炸才带来大量的污染,切尔诺贝利的后患还不知道影响到什么时候
正好现在日本的地震造成反应堆爆炸泄露,可见就算当初设计的防护很好的反应堆也是有可能发生泄露的
zhutou6 发表于 2011-3-16 11:29 | 显示全部楼层
回复  waitforcv
并不是只有核爆炸才带来大量的污染,切尔诺贝利的后患还不知道影响到什么时候
正好现在 ...
axiuluo 发表于 2011-3-12 22:08


污染归污染,别人并没有说错,他说的是反应堆不可能发生核爆炸,切尔诺贝利不论后果如何恶劣当时也并没有发生核爆炸。你用切尔诺贝利来反驳他的“反应堆不可能发生核爆炸”的说法,显然很苍白无力,别人指出那不是核爆炸,你又转而谈论爆炸后果,那就是转进了。
mir-2 发表于 2011-7-21 12:29 | 显示全部楼层
中国核电站实验快堆成功实现并网发电http://www.sina.com.cn  2011年07月21日10:27  新华网
  新华网快讯:中国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆21日10时成功实现并网发电。

mir-2 发表于 2011-7-21 12:39 | 显示全部楼层
http://video.sina.com.cn/p/news/c/v/2011-07-21/101961420353.html 新闻视频地址


快堆建设场景

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hottidlog 发表于 2011-7-22 09:42 | 显示全部楼层
昨天新闻联播里也提到了
lixianghua 发表于 2011-7-30 14:47 | 显示全部楼层
中国核建掌握第四代核电站核岛安装核心技术
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日期:2011/07/25  
  【据国资委网站7月25日报道】7月21日9时58分,中国核建中核二三公司承建的国家863计划能源领域重大建设项目——我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆(CEFR)首次成功并网发电。
  中国核建中核二三公司从1999年3月开始进行实验快堆核岛安装筹备到2009年4月27日核岛安装工作完成,历时十余载,是我国核电历史上核岛安装工作跨时最长的项目。在工程建造过程中,中核二三承担了除堆容器外的核岛所有设备和系统的安装任务。其中,在与金属钠相关的系统和设备的安装中,钠冷快堆的高温、高洁净度、高密封性对系统和设备安装有非常严格的要求,中核二三高标准严要求,采取了多项措施,确保安装质量,焊缝的一次合格率超过99%。自工程开工以来,中核二三共安装系统180多个,工艺管道近9万米,电缆1100多公里,设备4100多套。在快堆建设过程中,中核二三401项目部发扬公司优良传统,全体员工始终坚持安全第一、零缺陷管理和竭诚为业主服务的文化理念,卧薪十载掌握了具有自主知识产权的安装施工技术,为快堆并网发电和产业化发展作出了巨大贡献,也有力地证明了中国核建已经具备第四代核电站的核岛安装能力。
  中国实验快堆是由快中子引起的原子核裂变链式反应的反应堆。该堆采用先进的池式结构,核热功率65兆瓦,实验发电功率20兆瓦,是目前世界上为数不多的大功率、具备发电功能的实验快堆,其主要系统设置和参数选择与大型快堆电站相同。它的一个重要特点是,在消耗核燃料的同时,又产生多于消耗的核燃料,实现核燃料的增值,所以又称快中子增值反应堆。发展快堆可将铀资源的利用率从压水堆的约1%提高到60%至70%。压水堆主要用铀-235作裂变燃料,它在发电的同时产生的副产品——工业钚,可作为快堆的初装料。如果快堆与压水堆匹配发展并将封闭的核燃料利用起来,核能便可成为一种大规模开发的可持续发展能源。
  中国实验快堆成功并网发电,对于铀资源相对贫乏的中国而言具有重要意义,迈出了我国快堆发展坚实的第一步。
  来源:国资委网站
lixianghua 发表于 2011-7-30 14:48 | 显示全部楼层
希望能早点适用化啊
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