“华龙一号”领跑中国核能 技术研发取得历史性突破
2016年4月24日讯,如果说找一个能代表我国最新核技术发展水平的工程,那非 “华龙一号”莫属,2015年5月7日,“华龙一号”示范工程落地福清核电五号机组,此举标志着我国三代核电技术迈进世界先进行列。技术研发取得了历史性突破。
“华龙一号”示范工程落地福清核电五号机组
1核能代表工程进展顺利
在第二十届太平洋地区核能大会上,中国核工业集团董事长孙勤介绍,“华龙一号”具有三个主要特点:一是177堆芯。反应堆堆芯采用177组燃料组件,在提高堆芯输出功率的同时,大幅度降低了堆芯平均现功率密度,体现了创新的理念和有充分保证的安全性。对此国家核安全局指出,177堆芯是真正的创新。二是核燃料自主化。“华龙一号”的燃料组件采用自主研发的CF系列先进核燃料,具有完全自主知识产权,是“华龙一号”走向国际市场的关键一环。三是装备国产化率可以达到90%以上,压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主泵、堆内构件、控制系统等核心装备都具有很高的国产化率,可以充分利用我国制造业的强项,保证“华龙一号”的安全性、先进性与经济性的统一。
目前“ 华龙一号”示范工程建设进展顺利,有望在“十三五”初步形成规模。未来,“华龙一号”将通过工程检验和项目拉动,实现技术的不断创新,中核集团将继续开发出经济性更高、先进性更高、功率选型更好的新一代华龙技术。
2福岛核电站正建冻土墙
来自日本应用能源研究所的松井和明在第二十届太平洋地区核能大会上介绍了福岛核电站后期的处理情况,据他讲,福岛核电站在2011年的地震和海啸中受到了影响,但是直接死亡的人数并不是很多。海啸使得福岛核电站四号堆发生了氢爆,反应堆厂房被损坏。需要将乏燃料从水池里逐渐取出来,现在4号堆已经取完了,其他的堆还在继续开展工作,这可能还需要五年以上的时间。”现在做的还有从堆型里处理余热,还有就是安全壳的通风,这些对所有的电厂都是适用的。如果能够在这方面做得好的话,我们可能当时避免一个堆的熔化。”
至于污染水的处理问题,松井和明介绍,现在正在反应堆下面建冻土墙,防止地下水浸入反应堆厂房下面的泥土里面去,避免加大污水量。同时日本还对正在运营的核电站进行了安全方面的升级改造,防水墙的安全指数比欧洲还要严,抗震指数也更高,同时还要确保直流电、交流电等供应系统更加可靠,”福岛事故已过去五年了,我们做了很多的事,也在与国际社会分享我们的信息。”
3首次设立核科普展区
在普通人印象中,”核”似乎与国防工业联系在一起,在本届核工业展上,一些核技术应用领域的产品展示让不少观众感叹“原来核技术离我们这么近”。为了增加展览的生动性和接近性,主办方中国核学会新增了科普展区和“核科普奖”获奖作品竞赛专区,其中“核我探秘”科普展览专区总面积约为1000平方米,数十件实物模型和互动模型首次集中面向观众展出, 一台尿素呼吸试验测试仪(诊断幽门螺旋杆菌)让一位观众回忆起体检时自己也用过这套仪器。在展览现场,观众站在一个特定区域,面前的屏幕上就会出现模拟CT检测的场景。
某核能研究院带来了一台移动式自循环空气净化器参展,原来这是一项军转民用技术,能够在短时间内对现场封闭空间的放射性空气进行核级过滤净化。“我们的技术能做到0.3微米以上放射性气溶胶实现99.99%的过滤,目前向民用领域推广不存在技术问题。目前要做的是找准产品定位,要和其他产品差异化竞争。”
目前,核技术已应用到能源供给、信息技术、应急救援、医疗用品等多个领域,科普展区用通俗易懂的语言告诉观众核能技术早已飞入寻常百姓家:用小型回旋加速器可以提高癌症治疗水平;钴60辐照可使食品灭菌保鲜、医疗器械消毒;碳-14测年法能破解考古难题; 射线找矿让地质工作者如虎添翼……核技术的应用让人大开眼界。
本届核工业展还注重了精神表达与成就展示。展览呈现了核工业创建之初的珍贵照片,其中荣获”两弹一星功勋奖章”的核科技功臣皆有大幅照片展示,郭永怀,钱三强、邓稼先、朱光亚、彭桓武、王淦昌等科学家的名字和事迹熠熠生辉。
4核能发展前景广阔
“核”对一个国家来讲,首先是在国防上的作用,核武器比常规武器有更大的杀伤力和破坏力,且造成放射性污染, 对环境生态有长期的、严重的后果。有鉴于此,核武器成了现代某些国家军事战略的基础,如美国的“遏制战略”、“大规模报复战略”、“威慑战略”等,都是以强大的核力量为后盾的。世界上许多国家也都很重视核技术和核工业的发展,毛泽东曾指出::“在今天的世界上,我们要不受人家欺负,就不能没有这个东西。” 1964年1月16日,我国成功地爆炸了第一颗原子弹;1967年6月17日, 又成功地进行了第一颗氢弹爆炸试验;1971年9月,第一艘核潜艇试航成功,表明中国的核工业已有较快的发展,建成了比较完整的核工业体系。
中国核学会科普外宣部部长陈晓鹏介绍,除国防以外,今天的核工业已有很多转向民用服务,如核能转换为电能 、热能、机械动力等。与有机燃料相比,核燃料具有异常高的热值,成品燃料的贮存和运输费用较少,因而在选择核电厂址时,不受燃料开采和加工地区的地理限制,从而适于在缺乏有机燃料和水能资源的地区提供能源,也适于用作持久航行的远洋船舰的动力。核电站在正常运行情况下释放的有害物质比火电站少得多,有利于环境保护。由于煤炭、石油、天然气、水资源有限,而人类对能源的需求又在不断增长,因此,核电已被公认为是一种重要的能源。大力发展核电已成为世界能源发展的总趋势。
核电发展从技术指标来看,可以分为三代,第一代核电站主要是五、六十年代开发的原型堆和试验堆。第二代核电站指七十年代至现在运行的大部分商业核电站基本堆型,它们大部分已实现标准化、系列化和批量建设,主要有压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等。
继三哩岛和切尔诺贝利核事故后,核电发展受到严重挫折,但由于石油、天然气资源贮量不断减少和环境保护的要求,核能作为一种清洁能源依然备受重视,许多国家都在开发更为先进安全环保的核电站。八十年代中期开始,美国电力研究所在美国能源部和核管会的支持下,经多年努力,制定了一个能被供应商、投资方、业主、核安全管理当局、用户和公众各方面都能接受的,提高安全性和改善经济性的核电厂设计基础文件,即适用于先进轻水堆核电站设计的“用户要求文件(URD)”。随后,欧共体国家共同制定了类似的文件:“欧洲用户要求文件(EUR)”。现在,人们通常把符合URD或EUR要求的核电反应堆称作先进堆核电站或第三代核电站。
陈晓鹏介绍,虽然核能的环保效益突出,但在经济上还面临着不小的挑战,尤其是三代技术,建造成本高,未来要想真正发挥核能的重要作用,必须提高其在低碳能源中的竞争力。
第四代核电站目前正在进行概念设计,有关国家已多次举行国际会议探讨未来核电站的发展问题,有业内人士预计二、三十年后第四代核电站有可能会投入商业运行的。“核科学技术的发展和核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一。”陈晓鹏表示,经过半个多世纪的发展,核能技术已经渗透到能源、工业、农业、医疗、环保等各个领域,为提高人们的生活质量作出了重要贡献。随着核能技术的不断发展和进步,从利用裂变能到开发聚变能,它必将成为最终解决全球可持续发展的主要能源。