专家访谈：我国离第四代核电应用还有多远

新华社中国实验快堆馆

日前，国家高技术研发计划(“863”计划)重大项目中国实验快堆项目通过科技部组织的专家验收，标志着中国核能发展“压水堆-快堆-聚变堆”三步走发展战略第二步的重大突破，也标志着中国进入第四代核电技术研发国际先进行列。

什么是快堆？中国实验快堆的安全性是什么？中国离应用第四代核能还有多远？近日，记者采访了中国工程院院士、中国实验快堆总工程师徐沅和中国原子能科学研究院院长万钢。

中国的快堆是安全的

徐沅介绍说，快堆是快中子反应堆的简称。快堆是一种安全、高效、环保的第四代反应堆技术，代表了核电未来的发展方向。

“快速反应堆和热反应堆(世界上400多个核电站的主要反应堆类型)的主要区别是使用核燃料。”徐沅说铀-235像煤，铀-238像热反应堆中的“废物”煤矸石。不幸的是，铀235的自然储量只占0.66%，其余大部分是铀238，占99.2%。在快堆中，常用的核燃料是钚239。钚-239发生裂变时释放的快中子将被安装在反应区周围的铀-238吸收，成为钚-239，从而增加反应堆中的核燃料量，启动循环继续进行，并将铀资源的利用率提高到60%-70%。这意味着相对较差的铀矿有开采价值。快速反应堆的另一个突出特点是燃烧的核废料越少。热反应堆反应后残留物的放射性仍然很强。如果直接进行地质处理，成本将非常惊人。然而，在快速反应堆中再循环核废料后，放射性物质的衰变期可以缩短，并且处理的核废料的量可以大大减少。

“与前几代核电系统相比，快堆具有更好的安全性、更少的浪费和明显的优势。虽然我国在发展“快堆”方面落后于一些发达国家，但我们在学习国外技术的基础上有所改进，改进了我们的管理方法和安全措施。徐沅表示，日本福岛核电站的堆芯熔化事故不会发生在中国的“快堆”上，因为“快堆”采用了先进的被动事故余热排出系统。

中国快堆自主研发之路

中国的快堆研究始于20世纪60年代中期，1987年被纳入国家高技术发展计划。1995年，国家批准该项目进行快堆项目的设计和建设。中国实验快堆项目由科技部、国防科技局等部门联合支持，中国核工业集团公司组织，中国原子能科学研究院具体承办。原子能研究所已经组织了数百个国内的财产、科学和研究机构参与研发。同时，与俄罗斯等国家的相关研究机构开展了密切的国际合作，先后完成了初步研究、设计、施工、调试和试运行。

从前期研究、概念设计、初步设计、建筑设计和施工、安装和调试，徐沅和他的团队创造了中国第一个“快堆”。在11年的建设过程中，先后完成了5000多份设计文件、600多份调试技术文件、600多份运行维护规程、1200多份各种研究报告，进行了近53次设计验证和1000多次调试试验...目前，实验室有16个建设分项，建筑面积4.7万平方米，200多个系统和7000多套设备。作为一个全新的重大科学项目，徐沅和他的研究团队一直坚持自主创新，加强国际合作。他们取得了一批以钠技术为代表的自主创新成果，申请了100多项专利，设备的国产化率高达70%，为中国“快堆”的发展奠定了坚实的基础。

2010年7月21日，中国实验快堆实现了首个核临界，并于2011年7月22日完成了24小时40%并网发电的预定目标。万钢表示，通过中国实验快堆的研发和建设，中国取得了大量自主创新成果和专利，实现了实验快堆的自主研发、自主建设、自主运营和自主管理，形成了完整的研发能力，培养了一批优秀的技术人才。中国实验快堆将为中国乃至世界快堆技术进步和核能可持续发展做出重要贡献。

快堆未来的发展目标是商业化发电。

“发展快堆的最终目标是为商业应用发电。在快堆工业化之后，对核燃料供应不足的担忧就可以消除了。乏燃料中的长寿命放射性核素也可以燃烧并转化为电能，从而最大限度地减少放射性危害。先进的封闭式燃料循环系统的建立将使核能的可持续发展成为可能。”徐沅说，1995年12月，中国实验快堆项目正式成立。此时，什么是最适合中国快堆发展的路线？经过多年的研究和分析，中国已决定采取“三步走”:第一步是建造一个实验快堆，为装置、掌握技术、培养人才和开展实验奠定基础；第二步是建造原型快堆或示范快堆电站，以实现工业应用。第三步是建造大型商业反应堆，实现商业推广。

2011年7月21日上午10: 00，在中国实验快堆主控室，随着中国核工业集团公司总经理孙勤宣布“中国实验快堆成功并网”，来自中国首个快堆的电流被输送至华北电网。由于采用了被动余热排出系统等一系列安全设计，其安全指标达到了世界第四代先进核能系统的要求。这为中国快堆的商业应用奠定了坚实的基础。

万钢表示，为了推进中国快堆的商业化，打造快堆产业链，中国还建立了快堆产业化技术创新战略联盟，由中国原子能科学研究院牵头，50多个生产、科研单位参与。