从自然界铀矿获得的纯天然铀中,能够被热中子轰击发生裂变反应的铀-235仅占0.71%,而另外有99.27%的铀-238被热中子轰击并不产生裂变反应。也就是说1000个铀原子中只有7个可用作核电站通常使用的轻水堆(压水堆和沸水堆)的燃料,这一过程还会产生含大量钚-239和铀-238的核废料。同时有限的铀-235资源还有一些除作燃料以外的重要用途。
而快堆,恰好是一种主要需求钚-239和铀-238作为燃料的新型核反应堆。正好可以用来解决压水堆等产生的“核废料”问题,实现燃料的完整循环利用。因此,它会成为压水堆的理想搭档。如果匹配发展,并封闭核燃料循环可将燃料铀-235资源的利用率从1~2%提高到60~70%。大大地缓解国际低价天然铀远远不够(哪怕只是中国一国的)远景需求的问题。保障国家以后燃料安全供应和电能生产的可持续性。
【技术解析】:快中子反应堆的简称,快堆是主要由快中子来引起裂变链式反应的反应堆。在热中子反应堆中,产生的钚-239的数量不足以抵偿消耗的铀-235。只有利用快中子来维持链式反应,使新产生的可裂变材料多于消耗的裂变材料。
在热中子反应堆中铀-238不能裂变,只会在吸收中子后多次衰变,变成钚-239——另一种可以裂变的核材料。而快堆就是要利用钚-239作核燃料,钚-239裂变时放出来的快中子又会被围在周围的铀-238吸收,同时再衰变成更多的钚-239。关键是让不能裂变的铀-238自动衰变成可裂变的钚-239,从而使可用的燃料变多。 |