快堆让核燃料越烧越多
科技部门户网站 www.most.gov.cn 2001年07月24日 来源：科技部
在国家八六三高技术计划中耗资最大的一个项目是设计、建造—座热功率本6．5升千瓦、电功率2万干瓦的实验快堆，定名为中国实验快堆。该项目由中国原子能科学研究院负责实施，由该院和核工：业第三研究设计院进行设计。目前已进入施工设计阶段，设备订货已经开始，预计该堆2003年首次临界。
什么是快堆
快堆与秦山、大亚湾核电站用的压水堆一样都是核裂变反应堆。但在这种反应堆中主要引起易裂变原了核铀—235或坏—239等产生裂变链式反应的是快中子，故称快堆。而压水堆属热中子反应雄，中子能量与原子热运动的能量相当，放称热中子。这里快堆快中子的能量要比压堆的热中子的能量大百万倍。
为了保持引起裂变链式反应的中子主要是快中子，裂变出来的新的中子不能受到过分的慢化。快堆要用金属钠做冷却剂．将核裂变热能载带出来，最终将水加热成饱和蒸汽，继而成过热蒸汽，像火电站一样推动汽轮发电机发电。
为什么要发展快堆
至今，我们知道自然界存在的易于吸收中子而裂变的原子核仅有铀的一种同伙素铀—235原子核，它
在天然铀中的丰度只有0．71％左右。而占99．2％以上的铀—238则不易裂变，它在热中子反应堆中不能充分利用。因此，单一发展热中子反应堆必然受到天然铀资源的限制。按照现在核电的发展速度，只发展热中子反应堆，几十年后核资源就会短缺。而聚变能的开发利用虽然有诱人的前景，但要达到实际利用还要走很长的路。聚变能时代到来之前解决后续能源供应的出路就在于快中子增殖堆。压水堆就是主要利用铀—235裂变的堆型。
易裂变燃料越少越少。单单发展压水堆，最终可以利用铀资源的1％左右。这个利用率仍然太低
在快堆中却是另—种情况。在这种堆中，每消耗1公斤易裂变燃料可以产出多于1公斤甚至高达1．5公斤以上的新的易裂变燃料(钚)．。所以快堆可以做到燃料越烧越多，实现了增殖。快堆又称快中子增殖反应堆，而且，快堆是目前唯一现实的增殖堆型。多生产出来的燃料可以用于新建快堆，新快堆又进行增殖。从效果看，快堆运行中真正消耗的不是开始放进去的易裂变燃料铀—235，而是占天然铀99．2％以上的铀—238。所以在发展压水堆的基础上再发展快堆，考虑钚的再循环和损耗，可将铀资源的利用中提高到60-70％。由于利用率的提高，更贫的铀矿出有了开采的价值，就世界范围讲可采铀资源将增加千倍。所以说，把快堆发展起来，裂变核能将成为几乎不可耗竭的能源。
为什么现在就要发展快堆
我国改革开放二十年来，国民经济发展突飞猛进，为实现下世纪中叶达到中等发达国家的经济水平的战略目标打下了良好基础。
国家八六三高技术计划能源领域在七五期间组织的论证说明，在充分预测石油、天然气、煤和水力等各种能源潜力的条件下，到2050年，核电容量应发展到 2．4亿千瓦，占估计的当时总电力装机容量的20%左右。当前世界核电已占总电力装机容量的17%，如果均用压水堆来满足，则这些核电站的整个寿期中要消耗120万吨天然铀．差不多是全世界经济可采的铀资源的一半，国内难以满足。但是，只要将快堆及其相关的封闭的燃料循环发展起来，并能在2025— 2030年起推广大型增殖快堆，在2050年达到20％甚至更高的核电容量是有可能的。
实践证明，快堆是一种安全可靠的堆型。
做好核能发展包括快堆和封闭燃料循环的全局规划和实施计划，以保证这一极为重要的能源系统能从下世纪二三十年代起为国家作出重大贡献。
核能蕴藏的巨大能量完全能满足人类社会长期发展的需求。目前世界上核发电量已占总发电量的17%。但目前核电厂用的都是热中子反应堆，其中最多的是压水堆。在这类反应堆中，用铀-235作为燃料，它是自然界唯一存在的易裂变燃料。热中子轰击铀-235核，使其裂变产生快中子，快中子与水这类慢化剂的原子核碰撞后减速为热中子，再轰击其他铀-235原子核，形成链式反应，持续放出大量核能。
铀-238在快中子轰击下，经过几次衰变后转化为钚-239，它是另一种易裂变的核燃料。快中子反应堆内没有慢化剂。裂变产生的快中子一部分维持链式反应，另一部分将铀-238转变成钚-239。在大型快堆中，平均每十个铀-235原子核裂变可使12至14个铀-238转变成钚-239，即燃料一边消耗一边生产，产生的比消耗的还要多，这就是所谓“增殖”。因此快堆的全称叫快中子增殖反应堆。快堆的这个特性把铀资源的利用率从单发展压水堆的约1%提高到60-70%，从而充分利用铀资源，实现核能持续不断的发展。
另外，发展快堆是解决长寿命核素积累的重要途径，可以消除发展核能对环境影响的后顾之忧。
快堆是一个直径十几米的大容器，容器中央是由核燃料组成的堆芯，堆芯的直径和高度都在1米左右。堆芯周围是铀-238组成的转换区。堆芯和转换区都浸泡在作为冷却剂的液态金属钠中。钠将裂变产生的热量带出，到中间热交换器中传给二回路的钠，后者再在蒸汽发生器中将水变成蒸汽，推动汽轮发电机发电。有了二回路，具有放射性的一回路就与电厂其余部分彻底隔开，从而确保安全。
正是由于发展快堆对解决世界能源供应具有重大的战略意义，我国从六十年代起就开展了快堆基础研究。1987年快堆项目正式列入国家863高技术发展计划后，快堆进入了快速发展时期。相继开展了九个课题60多个子课题的研究工作，获得一大批科研成果。开发和研制了物理、热工、燃料、力学、安全等方面约50 个设计计算程序，基本满足了快堆设计的软件需要。先后建成多功能钠净化台架、中规模钠净化装置，成功开发了实用化的钠净化技术；建立了高温钠沸腾试验回路，为燃料元件安全设计提供了分析依据。；建成了固态零功率堆和重建了快中子零功率堆，为实验快堆中子探测器的检验、物理启动实验技术的验证做好了准备；研制成功 快堆燃料包壳和堆芯结构材料，为实验快堆提供国产材料做好了技术准备。
十五年来。快堆研究课题共获奖91项，其中国家科技进步奖3项，获专利7项。
2000年10月，实验快堆工程已完成核岛厂房底板施工，快堆工程建设即将全面展开。
2000年7月在江泽民主席和普京总统的主持下，中国和俄罗斯在北京签署了中俄两国在中国建造快中子实验堆的合作协议，这将大大推动中俄快堆技术合作。
快中子实验堆的建设，将为我国发展先进反应堆技术，追踪国外高技术前沿，实现21世纪能源工业的长期稳定发展做出贡献！
科技部门户网站 www.most.gov.cn 2001年07月24日 来源：科技部
在国家八六三高技术计划中耗资最大的一个项目是设计、建造—座热功率本6．5升千瓦、电功率2万干瓦的实验快堆，定名为中国实验快堆。该项目由中国原子能科学研究院负责实施，由该院和核工：业第三研究设计院进行设计。目前已进入施工设计阶段，设备订货已经开始，预计该堆2003年首次临界。
什么是快堆
快堆与秦山、大亚湾核电站用的压水堆一样都是核裂变反应堆。但在这种反应堆中主要引起易裂变原了核铀—235或坏—239等产生裂变链式反应的是快中子，故称快堆。而压水堆属热中子反应雄，中子能量与原子热运动的能量相当，放称热中子。这里快堆快中子的能量要比压堆的热中子的能量大百万倍。
为了保持引起裂变链式反应的中子主要是快中子，裂变出来的新的中子不能受到过分的慢化。快堆要用金属钠做冷却剂．将核裂变热能载带出来，最终将水加热成饱和蒸汽，继而成过热蒸汽，像火电站一样推动汽轮发电机发电。
为什么要发展快堆
至今，我们知道自然界存在的易于吸收中子而裂变的原子核仅有铀的一种同伙素铀—235原子核，它
在天然铀中的丰度只有0．71％左右。而占99．2％以上的铀—238则不易裂变，它在热中子反应堆中不能充分利用。因此，单一发展热中子反应堆必然受到天然铀资源的限制。按照现在核电的发展速度，只发展热中子反应堆，几十年后核资源就会短缺。而聚变能的开发利用虽然有诱人的前景，但要达到实际利用还要走很长的路。聚变能时代到来之前解决后续能源供应的出路就在于快中子增殖堆。压水堆就是主要利用铀—235裂变的堆型。
易裂变燃料越少越少。单单发展压水堆，最终可以利用铀资源的1％左右。这个利用率仍然太低
在快堆中却是另—种情况。在这种堆中，每消耗1公斤易裂变燃料可以产出多于1公斤甚至高达1．5公斤以上的新的易裂变燃料(钚)．。所以快堆可以做到燃料越烧越多，实现了增殖。快堆又称快中子增殖反应堆，而且，快堆是目前唯一现实的增殖堆型。多生产出来的燃料可以用于新建快堆，新快堆又进行增殖。从效果看，快堆运行中真正消耗的不是开始放进去的易裂变燃料铀—235，而是占天然铀99．2％以上的铀—238。所以在发展压水堆的基础上再发展快堆，考虑钚的再循环和损耗，可将铀资源的利用中提高到60-70％。由于利用率的提高，更贫的铀矿出有了开采的价值，就世界范围讲可采铀资源将增加千倍。所以说，把快堆发展起来，裂变核能将成为几乎不可耗竭的能源。
为什么现在就要发展快堆
我国改革开放二十年来，国民经济发展突飞猛进，为实现下世纪中叶达到中等发达国家的经济水平的战略目标打下了良好基础。
国家八六三高技术计划能源领域在七五期间组织的论证说明，在充分预测石油、天然气、煤和水力等各种能源潜力的条件下，到2050年，核电容量应发展到 2．4亿千瓦，占估计的当时总电力装机容量的20%左右。当前世界核电已占总电力装机容量的17%，如果均用压水堆来满足，则这些核电站的整个寿期中要消耗120万吨天然铀．差不多是全世界经济可采的铀资源的一半，国内难以满足。但是，只要将快堆及其相关的封闭的燃料循环发展起来，并能在2025— 2030年起推广大型增殖快堆，在2050年达到20％甚至更高的核电容量是有可能的。
实践证明，快堆是一种安全可靠的堆型。
做好核能发展包括快堆和封闭燃料循环的全局规划和实施计划，以保证这一极为重要的能源系统能从下世纪二三十年代起为国家作出重大贡献。
核能蕴藏的巨大能量完全能满足人类社会长期发展的需求。目前世界上核发电量已占总发电量的17%。但目前核电厂用的都是热中子反应堆，其中最多的是压水堆。在这类反应堆中，用铀-235作为燃料，它是自然界唯一存在的易裂变燃料。热中子轰击铀-235核，使其裂变产生快中子，快中子与水这类慢化剂的原子核碰撞后减速为热中子，再轰击其他铀-235原子核，形成链式反应，持续放出大量核能。
铀-238在快中子轰击下，经过几次衰变后转化为钚-239，它是另一种易裂变的核燃料。快中子反应堆内没有慢化剂。裂变产生的快中子一部分维持链式反应，另一部分将铀-238转变成钚-239。在大型快堆中，平均每十个铀-235原子核裂变可使12至14个铀-238转变成钚-239，即燃料一边消耗一边生产，产生的比消耗的还要多，这就是所谓“增殖”。因此快堆的全称叫快中子增殖反应堆。快堆的这个特性把铀资源的利用率从单发展压水堆的约1%提高到60-70%，从而充分利用铀资源，实现核能持续不断的发展。
另外，发展快堆是解决长寿命核素积累的重要途径，可以消除发展核能对环境影响的后顾之忧。
快堆是一个直径十几米的大容器，容器中央是由核燃料组成的堆芯，堆芯的直径和高度都在1米左右。堆芯周围是铀-238组成的转换区。堆芯和转换区都浸泡在作为冷却剂的液态金属钠中。钠将裂变产生的热量带出，到中间热交换器中传给二回路的钠，后者再在蒸汽发生器中将水变成蒸汽，推动汽轮发电机发电。有了二回路，具有放射性的一回路就与电厂其余部分彻底隔开，从而确保安全。
正是由于发展快堆对解决世界能源供应具有重大的战略意义，我国从六十年代起就开展了快堆基础研究。1987年快堆项目正式列入国家863高技术发展计划后，快堆进入了快速发展时期。相继开展了九个课题60多个子课题的研究工作，获得一大批科研成果。开发和研制了物理、热工、燃料、力学、安全等方面约50 个设计计算程序，基本满足了快堆设计的软件需要。先后建成多功能钠净化台架、中规模钠净化装置，成功开发了实用化的钠净化技术；建立了高温钠沸腾试验回路，为燃料元件安全设计提供了分析依据。；建成了固态零功率堆和重建了快中子零功率堆，为实验快堆中子探测器的检验、物理启动实验技术的验证做好了准备；研制成功 快堆燃料包壳和堆芯结构材料，为实验快堆提供国产材料做好了技术准备。
十五年来。快堆研究课题共获奖91项，其中国家科技进步奖3项，获专利7项。
2000年10月，实验快堆工程已完成核岛厂房底板施工，快堆工程建设即将全面展开。
2000年7月在江泽民主席和普京总统的主持下，中国和俄罗斯在北京签署了中俄两国在中国建造快中子实验堆的合作协议，这将大大推动中俄快堆技术合作。
快中子实验堆的建设，将为我国发展先进反应堆技术，追踪国外高技术前沿，实现21世纪能源工业的长期稳定发展做出贡献！
选择“Disable on www.wenxuecity.com”
选择“don't run on pages on this domain”
