9月18-21日，由中科院核能安全技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱“核安全所”)主辦的第五屆國(guó)際核能與可再生能源會(huì)議(NURER2016會(huì)議)在合肥科學(xué)島召開(kāi)。來(lái)自美國(guó)、歐盟、日本、韓國(guó)等20余個(gè)國(guó)家和地區(qū)共計(jì)200余位專家學(xué)者參會(huì)。
中科院核能安全技術(shù)研究所所長(zhǎng)吳宜燦在會(huì)議報(bào)告中透露，核安全所·FDS團(tuán)隊(duì)在鉛基堆研發(fā)方面積累了20余年的研究經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)家“863”、“973”計(jì)劃和中科院先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的持續(xù)支持下，中國(guó)鉛基反應(yīng)堆“麒麟一號(hào)CLEAR-I”在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面取得了重大突破，具備工程實(shí)施能力。
記者了解到，由核安全所·FDS團(tuán)隊(duì)牽頭的“麒麟一號(hào)”中國(guó)鉛基反應(yīng)堆研發(fā)工作近期已取得重大突破，權(quán)威專家組一致認(rèn)為：鉛基堆冷卻劑技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)回路的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦\(yùn)行參數(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，突破了氧測(cè)量與控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，打破了國(guó)際壟斷，實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)自主化，對(duì)促進(jìn)我國(guó)第四代核能鉛基反應(yīng)堆的工程化具有重要意義。
鉛基反應(yīng)堆采用鉛基合金(鉛或鉛合金)材料作為冷卻劑，具備安全性好、經(jīng)濟(jì)性好和可行性好的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)政府間國(guó)際組織GIF 2014年發(fā)布的技術(shù)路線圖藍(lán)皮書(shū)，鉛基反應(yīng)堆有望成為首個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)示范的第四代核能系統(tǒng)。
資料顯示，鉛基堆研究始于上世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)成功建造了7艘鉛基堆驅(qū)動(dòng)的“阿爾法”級(jí)核艦艇，并創(chuàng)造了42節(jié)航速的世界紀(jì)錄。21世紀(jì)后，各國(guó)開(kāi)始大力推進(jìn)鉛基堆的民用開(kāi)發(fā)工作，俄羅斯目前正在開(kāi)展鉛鉍堆SVBR-100和鉛冷快堆BREST-OD-300項(xiàng)目的設(shè)計(jì)建造，計(jì)劃分別于2019年和2021年建成發(fā)電。歐盟也正在開(kāi)展兩個(gè)鉛基堆(MYRRHA和ALFRED)的工程研制。
2011年，中科院設(shè)立了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來(lái)先進(jìn)核裂變能—ADS嬗變系統(tǒng)”。鉛基反應(yīng)堆也被選為中科院ADS專項(xiàng)及國(guó)家十二五重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目“加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置”的反應(yīng)堆系統(tǒng)。中科院核安全所·FDS團(tuán)隊(duì)作為ADS專項(xiàng)牽頭單位之一，承擔(dān)了ADS專項(xiàng)鉛基反應(yīng)堆CLEAR(China LEAd-based Reactor，“麒麟號(hào)”中國(guó)鉛基反應(yīng)堆)項(xiàng)目的研究工作。
據(jù)吳宜燦介紹，目前已經(jīng)完成具有臨界和次臨界雙模式運(yùn)行能力的創(chuàng)新型10兆瓦熱功率的“麒麟一號(hào)CLEAR-I”方案設(shè)計(jì)，并入選IAEA和GIF組織官方技術(shù)報(bào)告;突破了結(jié)構(gòu)材料、冷卻劑、燃料組件、氧測(cè)控等核心技術(shù)，被專家組鑒定為“達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”，成功研制液態(tài)重金屬換熱器、驅(qū)動(dòng)泵、換料機(jī)構(gòu)、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵設(shè)備;建成國(guó)際最大液態(tài)金屬綜合試驗(yàn)平臺(tái)，以及工程驗(yàn)證堆、物理試驗(yàn)堆、數(shù)字仿真堆三座集成試驗(yàn)裝置，正進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)集成驗(yàn)證。
“基于‘麒麟一號(hào)’發(fā)展起來(lái)的鉛基堆技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家能源戰(zhàn)略方面有廣闊的應(yīng)用前景。瞄準(zhǔn)國(guó)際科技前沿，鉛基反應(yīng)堆作為一種安全、可持續(xù)以及革新型的能源供給途徑，可作為未來(lái)先進(jìn)能源的主力堆型，如在第四代核電、聚變電站、核廢料嬗變的ADS系統(tǒng)等，同時(shí)可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的多個(gè)領(lǐng)域，如低溫制氫、海水淡化、民用放射性同位素的生產(chǎn)等。” 吳宜燦稱。
據(jù)介紹，鉛基堆作為具有重要發(fā)展前景的先進(jìn)核能方向，可以形成一整套在時(shí)間上覆蓋近、中、遠(yuǎn)期發(fā)展需求的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)路線，具備在短期內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的潛力。在國(guó)家“863”、“973”計(jì)劃，中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的持續(xù)支持下，我國(guó)鉛基堆的研究已經(jīng)走上了一條發(fā)展的快車道，形成了裂變與聚變技術(shù)相互支撐、相互促進(jìn)的優(yōu)良發(fā)展模式，通過(guò)不同鉛基材料之間的技術(shù)共享，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的科研投資效率，為我國(guó)鉛基堆商業(yè)化示范應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)。
