7月21日,由中核集团中国原子能科学研究院自主研发的我国第一座快中子反应堆——中国实验快堆(CEFR)达到首次临界。 目前全世界的400多座核电站多为轻水堆,又称热堆。热堆消耗的主要核燃料是铀235,而自然界中铀235的蕴藏量仅占0.66%,其余绝大部分是铀238,占99.2%。为保证核反应正常进行,一般轻水堆采用3%—4%的浓缩铀235为原料,这意味着,真正参与核反应的原料铀235只有3%—4%,余下是会产生辐射的铀238核废料。
而快堆则有望改变这一现状。在快堆中,常用的核燃料是钚239,钚239发生裂变时放出来的快中子会被装在反应区周围的铀238吸收,又变成钚239,从而使堆中核燃料变多,反应开始循环持续下去,从而将铀资源的利用率提高到60%—70%。
由于利用率的提高,相对较贫的铀矿有了开采的价值。就世界范围讲,可采铀资源将因此增加上千倍。以目前探明的天然铀储量推测,快堆的使用可以使铀资源可持续利用3000年以上。
快堆的另一个突出特点是核废料越烧越少。热堆反应后的剩余物的放射性仍然很强,如果直接进行地质处置,耗资极其惊人。而这些核废料在快堆反应中经过回收再利用以后,放射性物质的衰变期只有二三百年,可以大大减少核废物处置量,降低乏燃料长期毒性风险。 |