按照我國(guó)核能發(fā)展熱堆（壓水堆）——快堆——聚變堆三步走戰(zhàn)略路線，目前進(jìn)行商業(yè)運(yùn)行的壓水堆可以稱為 “今天”的核電技術(shù)，而快堆則是“明日核能”，被稱為“人造太陽(yáng)”的聚變堆，則是“后天”核能技術(shù)。

在“今日核能”發(fā)展落后于核電先行國(guó)家，“后天”核能實(shí)現(xiàn)突破無(wú)期的情況下，對(duì)于“明日核能”的研發(fā)工作就顯得尤為重要。而更為現(xiàn)實(shí)的意義在于，發(fā)展 “明日核能”——快堆核能系統(tǒng)可以充分利用鈾資源，并實(shí)現(xiàn)廢物最少化，從而確保核裂變能的可持續(xù)發(fā)展。

這可以很好地解決核能發(fā)展帶給大眾隱憂的兩個(gè)問(wèn)題——乏燃料處理和鈾資源不足。

在全國(guó)兩會(huì)召開之際，本報(bào)邀請(qǐng)全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)原子能科學(xué)研究院院長(zhǎng)萬(wàn)鋼，對(duì)我國(guó)快堆發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行權(quán)威解讀。

實(shí)驗(yàn)快堆將在年內(nèi)進(jìn)行滿功率運(yùn)行

記者：實(shí)驗(yàn)快堆在實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電之后有新進(jìn)展嗎？

萬(wàn)鋼：2011年實(shí)驗(yàn)快堆實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)并不是滿功率運(yùn)行，我們初步計(jì)劃在今年六、七月進(jìn)行滿功率運(yùn)行。

記者：是否會(huì)按照863計(jì)劃設(shè)計(jì)，完成實(shí)驗(yàn)堆臨界后進(jìn)行原型堆研發(fā)，原型堆研發(fā)進(jìn)度如何；還是直接進(jìn)行商業(yè)堆研發(fā)？

萬(wàn)鋼：實(shí)驗(yàn)快堆是一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，是國(guó)家863計(jì)劃安排的，目前已經(jīng)建成。按照世界快堆發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，第二步應(yīng)開發(fā)30萬(wàn)千瓦左右的原型快堆。由于實(shí)驗(yàn)快堆在參數(shù)選取上已接近商用快堆，也充分吸收了世界快堆發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)特別是與俄羅斯進(jìn)行了充分合作，我們可以建造功率更大的原型快堆，或跳過(guò)原型堆而直接進(jìn)入示范快堆階段。根據(jù)既定計(jì)劃安排，在實(shí)驗(yàn)快堆建設(shè)完成后，要進(jìn)行60萬(wàn)千瓦工業(yè)規(guī)模的原型/示范快堆電站CFR600的研發(fā)，以進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的示范，為商用推廣積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，避免大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

CFR600示范工程已經(jīng)列入多個(gè)國(guó)家相關(guān)規(guī)劃之中。為更好推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展，中核集團(tuán)公司在“龍騰2020科技創(chuàng)新計(jì)劃”中專門設(shè)立了“龍?jiān)こ?rdquo;，籌集數(shù)億元專項(xiàng)資金進(jìn)行前期研發(fā)，國(guó)家有關(guān)部門也對(duì)快堆的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、能力建設(shè)等進(jìn)行了投入。目前，示范快堆已經(jīng)完成了方案設(shè)計(jì)，正在進(jìn)行主工藝設(shè)計(jì)。

核裂變能可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

記者：作為四代堆型的中子快堆相較于三代核電有哪些優(yōu)勢(shì)？

萬(wàn)鋼：相較于三代核電，第四代核能追求更安全、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)，快堆（快中子引發(fā)裂變的核反應(yīng)堆）是第四代核能的主要堆型，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：一是資源的高效利用。三代核電屬于熱中子核反應(yīng)堆，主要是利用天然鈾中占0.7%的鈾235，而第四代的快堆還可以充分利用天然鈾中占99.3%的鈾238，使天然鈾的利用率能夠提高60倍以上，這一特性可以支持核能大規(guī)模使用數(shù)百年。所以，快堆可實(shí)現(xiàn)燃料的增殖，叫增殖堆。在核燃料產(chǎn)業(yè)鏈中，快堆既能將壓水堆乏燃料中分離出來(lái)的燃料再利用起來(lái)，也能將濃縮鈾（為壓水堆燃料提供）生產(chǎn)剩下的貧鈾（鈾235更少，鈾238更多）再利用起來(lái)，實(shí)現(xiàn)核燃料的閉式循環(huán)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)?？梢哉f(shuō)，快堆和壓水堆匹配發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)核能的大規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展。

二是放射性廢物的最小化。無(wú)論什么反應(yīng)堆，燃料燒過(guò)以后都成了不能再直接使用的乏燃料，儲(chǔ)存起來(lái)是一種辦法，但會(huì)受儲(chǔ)存空間的限制，必須對(duì)其進(jìn)行處理和分離。壓水堆的乏燃料中存在一些長(zhǎng)壽命的次量錒系元素（MA），而快堆可以將其燒掉（嬗變）掉，使放射性廢物對(duì)環(huán)境的影響時(shí)間縮短100倍，廢物量也同時(shí)會(huì)大大減少。一座快堆可以支持5-10座同功率壓水堆MA的嬗變。

三是安全性更高。由于快堆工作壓力接近常壓、冷卻劑熱工裕度大，本身的固有安全性高。同時(shí)，能夠很好地采用非能動(dòng)事　  故余熱排出系統(tǒng)等非能動(dòng)技術(shù)，能夠?qū)⒎磻?yīng)堆設(shè)計(jì)得更安全，確保反應(yīng)堆安全運(yùn)行。

記者：我國(guó)的中子快堆研究目前在全球處于什么水平，我國(guó)的中子快堆優(yōu)勢(shì)在哪里？

萬(wàn)鋼：作為快堆的后發(fā)國(guó)家，通過(guò)科技部和科工局支持的863計(jì)劃 “中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆”項(xiàng)目的實(shí)施，并通過(guò)國(guó)際合作特別是與俄羅斯的緊密合作，我國(guó)的快堆技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，目前已掌握絕大多數(shù)快堆核心技術(shù)，實(shí)驗(yàn)快堆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了70%設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，在國(guó)內(nèi)形成了基本配套的產(chǎn)業(yè)鏈，成為世界上第8個(gè)有能力設(shè)計(jì)建造快堆的國(guó)家。

雖然我國(guó)的快堆技術(shù)總體上與俄、法等快堆先進(jìn)國(guó)家有差距，但實(shí)驗(yàn)快堆還是體現(xiàn)了當(dāng)今世界的先進(jìn)水平，在設(shè)計(jì)上也具有獨(dú)有的一些特點(diǎn)，如完全的非能動(dòng)事故余熱排出系統(tǒng)、事故情況下冷卻劑泄露非能動(dòng)虹吸破壞裝置、鈉火消防技術(shù)、雙層管技術(shù)等。今后，將在這個(gè)平臺(tái)上，進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際合作，做出世界一流的快堆技術(shù)成果。

記者：在鈾資源有限的情況下，核燃料生產(chǎn)是否會(huì)成為中子快堆的重要戰(zhàn)略和商業(yè)價(jià)值？

萬(wàn)鋼：與壓水堆電站相比，快堆電站的運(yùn)行同時(shí)生產(chǎn)兩類產(chǎn)品：電和核燃料?？於芽梢栽鲋?，可以設(shè)計(jì)成增殖比大于1，如CFR600的增殖比就設(shè)計(jì)為1.2，使得在消耗1公斤核燃料的同時(shí)，可以生產(chǎn)1.2公斤的新的核燃料?？於训倪@種核燃料生產(chǎn)能力，一方面可以解除壓水堆的燃料后顧之憂，有效保護(hù)設(shè)計(jì)壽命達(dá)60年的壓水堆的投資安全，一方面使得核燃料的生產(chǎn)是可控和可預(yù)測(cè)的，避免燃料價(jià)格的大幅度波動(dòng)，有利于整個(gè)核能行業(yè)的健康發(fā)展。