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2011年度世界核工业发展回顾——核电技术发展


发布时间:2013/10/17     来源:9号赌城机电

据中国国防科技信息网报道:据国际原子能机构预计,尽管日本发生了严重的福岛核危机,但随着对气候变化、多变的化石燃料价格以及能源供应安全方面的担心,许多国家都对发展核能产生兴趣,未来几十年全球新建核电站数量仍将稳步增加,以缓解全球能源供求紧张和减排二氧化碳缓解全球变暖。

      1 后福岛时代下的核电发展

      核电使用一直是一个备受争议的话题,2011年3月11日,日本里氏9.0级大地震以及随之爆发的巨级海啸导致的福岛核泄漏事故,将核电安全再一次推到风口浪尖,由此也引发了整个人类对核能运用安全性的再度审视。

      1.1 日本核事故处理

      根据日本政府制定的福岛第一核电站事故处理路线图,目前已完成两个阶段的事故处理目标。事故反应堆的拆除和堆芯熔化燃料的处理将在未来40年内逐步进行。

      福岛核电站事故对世界核能发展造成很大影响,各国已对本国核电安全进行了重新审查,并进一步加强了安全措施。德国则调整了未来核电政策,表示放弃发展核能。

      1.2 世界核电机组延寿增容迅速发展

      由于核电站延寿增容经济效益突出,以美国为代表,世界各国都在积极推进在役二代核电的延寿增容,取得了很大的成绩。在福岛核事故后的这段时间内,延寿增容工作异常活跃,进展很快,活力强劲。美国、韩国和阿根廷等国均计划将在未来几年内对本国核电机组进行更新和延寿。

      1.3 伊朗布什尔核电站并网发电

      2011年5月9日,伊朗对布什尔核电站进行运行前的最后测试,预计该核电站将在未来两个月内开始发电。5月12日,伊朗从俄罗斯获得用于核电站的新核燃料。5月16日,俄罗斯原子能建设出口公司发言人称布什尔核电站工作状况良好。8月24日,核电站反应堆轮机测试工作完成。9月4日,布什尔核电站并入国家电网并开始发电。

      1.4 多国提出建新核电站计划

      4月20日,罗马尼亚计划通过新建反应堆和核电站在2035年前扩大本国核电规模。

      7月17日,印度开始在Rawatbhata建造该国第25座核电反应堆。

      8月23日,巴西计划于2015年在该国东北部开始动工修建另一个具有四座核反应堆的新核电站,Eletronuclear公司今年已经为其进行了选址勘察。

      9月28日,日本原子能电力公司将帮助越南进行第二座核电站可行性研究。

      10月11日,白俄罗斯与俄罗斯签订白境内第一座核电站的总承包合同。南非政府2011年批准了增加了9.6千兆瓦核电能力的计划,但自日本福岛核事故发生后,对核安全问题的担忧促使彼得斯将新核电站投标程序延缓到了明年。

      2 各国积极开展反应堆技术研究

      新一代更安全、更经济的核电技术,契合了人类寻找安全、清洁、高效能源的理念与需求,成为发展低碳经济、应对气候变化的一个理性选择。在长期的二代和二代改进机型发展时期,核电保持了对煤电的竞争优势,发展三代核电技术顺应了世界核电发展趋势。

      2.1 西屋公司公布小型模块堆

      2011年2月,西屋公司正式公布了其200MWe小型模块堆(SMR),表示该堆已经做好准备参与美国能源部的示范计划。这个200MWe的反应堆设计是一个一体化压水堆。它被设计为完全在工厂制造,并且可以通过铁路运输。

      2.2 俄罗斯将虚拟实境技术应用于核工业

      2011年8月,俄罗斯国家核能公司展示了将虚拟实境技术应用于新反应堆的设计和新核电厂建设的技术。该技术应用于核工业后,将为核电站设计者提供一个将不同类型的反应堆、外部建筑以及相关设备相结合的虚拟想象空间,除了能作为建造新反应堆和新型核电站的辅助设施,还能帮助在危急情况下进行决策的制定。

      2.3 美国为太空开发设计微型核电站

      2011年8月,美国能源部爱达荷国家实验室的科学家设计了一个微型核电站。 这个手提箱大小的电站能产生大约40千瓦的功率,足够地球上8户普通家庭的平均供电。

       3 燃料元件制造技术

      燃料元件是核燃料进入反应堆使用之前的最后一个关键环节。针对于不同的反应堆类型,燃料元件的设计和制造都是不同的。

      随着核能的快速发展,对燃料元件制造服务的需求将越来越大。但是,元件制造的市场需求也受到企业的反应堆运行和燃料管理策略的影响,在一定程度上也是由元件制造本身的技术改进所推动。

      全世界所有类型的轻水堆燃料生产能力大于实际的需求,处于供大于求的状况。

      目前美国正在开发的氧化铍燃料是一种高热导率的核燃料,用于目前的和未来的核反应堆。这种核燃料比现有的核燃料在效率和安全上都有提高。

      受日本福岛核事故的直接影响,英国核退役管理局宣布将其位于塞拉菲尔德的核燃料生产厂关闭。

      俄罗斯新西伯利亚化学浓缩厂2010年度核燃料粉末与芯块产量翻了一番。

      4 乏燃料后处理技术

      福岛核事故使人们质疑在反应堆场址贮存乏燃料的安全性。人们在讨论乏燃料是否应该尽快从反应堆场址中移出,并转移到集中的贮存设施中。

      自从进入核时代以后,对于乏燃料后处理的优势与缺点一直在辩论。这涉及到一系列的问题,特别是废物的合理管理、资源的节约、经济性、放射性材料的危害和核武器的可能扩散。每一个立场似乎都有反对方强烈的抵制声。解决这些问题并不容易。

      尽管世界铀资源是广泛的,许多人并不将其视为未来能源需求的长期解决方案。现已证明后处理有助于铀资源的合理管理,通过允许可复用材料的再循环,以MOX燃料和RepU的形式可以减少大约四分之一的铀需求。到目前为止,全世界来自商业核电反应堆的乏燃料的大约80000t得到了后处理。

      5 放射性废物管理与核设施退役技术

      2011年,美国能源部环境管理(EM)计划取得多项重要进展,汉福特场址U谷后处理厂退役项目、萨凡纳河场址槽贮废物回取项目等取得重要进展;美国蓝带委员会初步拟定美国核废物管理建议;英国核退役局(NDA)发布新版商业计划,计划2011/12年度投入29亿英镑用于核场址清污,未来4年总预算将高达120亿英镑。

      6 同位素与辐射技术

      6.1 同位素生产技术与应用稳步发展

      2010年2月,美国核医药制造商——国际同位素股份公司(INIS)继续推进了其在新墨西哥州霍布斯的商业贫铀再转化和氟提取流程设施的建造。

      2011年6月,美国核军工管理局表示,美国力求在生产医用同位素的过程中减少对军用高浓铀的依赖。目前全美有三分之一的医用钼99使用低浓铀生产。

      2010年10月,美国IMV公司医学信息部最新公布的一份报告称,美国7230家医院和其他场所在2010年全年总共估计进行了1700万次SPECT(单光子发射计算机断层扫描)或SPECT/CT照相。这一数字在2007年估计为1720万次,显示了相对稳定且略微下降的趋势。

      2007年到2010年平均每年下降约0.5%。

      6.2 世界辐射探测技术取得广泛进展

      2011年4月,《IEEE 波谱》杂志报道,法国一个研究小组将一项用于对未申报的核反应堆中武器级钚和铀进行监测的辐射传感技术进行了改进。这项技术改进使其监测精确性高于以往的技术。

      2011年6月日本京都大学和国家辐射科学研究所的研究人员介绍了他们开发的一种能够大幅降低核与辐射武器材料探测系统成本的新材料。这种塑料树脂材料的价格仅为目前辐射探测器使用的材料的约10%。受到放射源照射时,这种树脂会发出蓝光。

      2011年7月美国国土安全部官员与欧洲方面举行会谈,对双方现有的辐射扫描技术能力进行了评估。欧洲方面计划在未来12个月在其位于意大利的中心对8类体系进行检查,而美国方面则会在国家实验室对9种技术进行审核。

      2011年9月美国伊利诺斯州西北大学宣布,其一个研究小组制造的化合物为利用便携式设备检测藏在手提箱中的“核炸弹”的构想铺平了道路。