第四代核電來(lái)了：華能石島灣高溫氣冷堆成功臨界

近日，中國(guó)華能集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)華能”）宣布，“華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程 1 號(hào)反應(yīng)堆成功達(dá)到臨界狀態(tài)，機(jī)組正式開(kāi)啟帶核功率運(yùn)行?！?/span>

該示范工程位屬?lài)?guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，由中國(guó)華能、中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司和清華大學(xué)于 2012 年共同動(dòng)工構(gòu)建。核電裝機(jī)容量為 20 萬(wàn)千瓦，是中國(guó)第一座模塊式高溫氣冷堆，在世界范圍內(nèi)亦屬首例，同時(shí)也擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

此前，該示范工程1號(hào)反應(yīng)堆已成功結(jié)束首次裝料、熱態(tài)及冷態(tài)功能的試驗(yàn)。

據(jù)了解，該示范工程1號(hào)反應(yīng)堆深入落實(shí)中國(guó)的核電“走出去”戰(zhàn)略，從首次裝料到臨界約 23 天，有望助力中國(guó)在第四代先進(jìn)核能技術(shù)領(lǐng)域走在前列。

此外，該示范工程1號(hào)反應(yīng)堆的操作方式是對(duì)兩個(gè)方面進(jìn)行雙向調(diào)節(jié)，即在球床高溫氣冷堆上使用的燃料元件數(shù)量和用于補(bǔ)充燃料消耗的控制棒，首次使用的設(shè)備數(shù)量有千余套，并達(dá)到了 90 %以上的國(guó)產(chǎn)化。

包括新型蒸汽發(fā)生器、主氦氣風(fēng)機(jī)、反應(yīng)堆壓力容器等在內(nèi)的核心設(shè)備更是集體“亮相”，在技術(shù)、工藝、性能方面均處于世界領(lǐng)先行列。

據(jù)悉，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)曾對(duì)石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程下達(dá)重要批示。對(duì)此，中國(guó)華能在行動(dòng)上深入貫徹落實(shí)，對(duì)國(guó)家有重大戰(zhàn)略需求的高科技持續(xù)加大研究投入，并為核電行業(yè)領(lǐng)域解決了多個(gè)世界性關(guān)鍵技術(shù)難題。

值得一提的是，憑借良好的固有安全性、環(huán)境適應(yīng)性及發(fā)電效率，包括華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號(hào)反應(yīng)堆在內(nèi)的高溫氣冷堆已成為中國(guó)改良能源體系、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)的主要力量之一，不僅在核能發(fā)電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而且具有商業(yè)化的落地前景。

中國(guó)華能表示，未來(lái)，他們將在后續(xù)的試運(yùn)行及調(diào)試工作中嚴(yán)格遵守規(guī)范，并通過(guò)零功率物理試驗(yàn)進(jìn)一步分析反應(yīng)堆的性能、控制棒的反應(yīng)性?xún)r(jià)值和核儀表系統(tǒng)的可用性，保證在今年實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。同時(shí)，也將推動(dòng)全球先進(jìn)核能技術(shù)發(fā)展，助力構(gòu)建低碳安全高效的全球能源體系。

隨著核能技術(shù)的不斷發(fā)展，核能的安全利用深受人們的關(guān)注，而放射性廢物處理是核能安全利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中，最具技術(shù)挑戰(zhàn)性的是高水平放射性廢液處理。

前不久，中國(guó)在高水平放射性廢液處理方面取得零突破，首座可解決廢液處理難題的玻璃固化設(shè)施宣布在四川廣元正式啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)。

公開(kāi)資料顯示，在放射性廢液加入玻璃原料，隨后放置到符合的溫度條件下做熔解處理，并最終形成玻璃體的過(guò)程就是放射性廢液玻璃固化。憑借玻璃體在強(qiáng)度和被浸出程度方面的特性，其可做到長(zhǎng)期安全且穩(wěn)定地存放放射性物質(zhì)。

然而，該處理方式存在一定其技術(shù)難度。

首先，要想長(zhǎng)期包容放射性物質(zhì)，需要包容率高、穩(wěn)定性好的玻璃固化配方；其次，要想保證放射性廢液和玻璃原料的有效熔解，需要配備年腐蝕速率小于 15 毫米且耐 1150 攝氏度以上高溫的熔爐；最后，處理過(guò)程中，不僅需要設(shè)置能夠遠(yuǎn)距離操作的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備，還需要工業(yè)與制造業(yè)提供的基礎(chǔ)支持。

該玻璃固化設(shè)施啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)后，每年將處理數(shù)百立方米的高水平放射性廢液，由此產(chǎn)生的玻璃體將被存放至地下處置庫(kù)，實(shí)現(xiàn)放射性物質(zhì)與生物圈的隔離，為核能安全利用邁下重要一步。

此次高水平放射性廢液玻璃固化設(shè)施項(xiàng)目的成功投運(yùn)，幫助科學(xué)家們?cè)诓ＡЧ袒年P(guān)鍵材料、關(guān)鍵設(shè)備等方面積累了更多經(jīng)驗(yàn)，不僅使其對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的工作原理有了更深層的了解，而且固化了工藝系統(tǒng)的參數(shù)。

一直以來(lái)，中國(guó)把放射性廢物處理作為核電領(lǐng)域發(fā)展的重中之重，始終在強(qiáng)化能力建設(shè)，并加大科研投入，在多年的努力下，目前已經(jīng)能夠規(guī)?；幚砀咧械退降姆派湫詮U物。此外，中國(guó)作為核大國(guó)，積極保持與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的交流合作，并不斷學(xué)習(xí)吸收放射性廢物治理的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)秘書(shū)長(zhǎng)兼新聞發(fā)言人劉永德稱(chēng)，未來(lái)，中國(guó)國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)將為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和貢獻(xiàn)一份力量，著手放射性廢物的處理工作，切實(shí)提升核環(huán)保能力。

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