未来先进核裂变能——TMSR核能系统

钍基熔盐堆(TMSR)核能系统项目是中科院未来10年先导研究专项之一,其研究目标是研发第四代裂变反应堆核能系统,计划至2020年之前建成2MW钍基熔盐实验堆,形成支撑未来TMSR核能系统发展的若干技术研发能力,并解决钍铀燃料循环和钍基熔盐堆相关重大技术挑战,研制出工业示范级钍基熔盐堆,实现钍资源的有效使用和核能的综合利用。钍基核燃料具有232Th/233U转换效率高、在热中子堆中也能增殖、产生较少的高毒性放射性核素、有利于防核扩散等优点,但也面临燃料制备困难、232U衰变子核的强γ辐射给乏燃料处理和燃料再加工带来的困难、钍铀转换反应链中间核233Pa会吸收堆内中子从而影响233U产量。核燃料利用的工作模式有开环模式、改进的开环模式和闭环模式。熔盐堆是第四代反应堆的6个候选堆型之一,非常适合用作钍铀燃料循环,熔盐堆加上干法在线分离技术有可能实现完全的钍铀燃料闭式循环。本世纪初提出的氟盐冷却高温堆(Fluoride salt-cooled High temperature Reactors,FHRs),用氟化熔盐作为冷却剂,采用TRISO燃料颗粒作为核燃料,其中球床型氟盐冷却高温堆可以在改进的开环模式实现钍铀燃料循环。熔盐堆良好的高温特性使其成为核能非电应用主要候选者之一,反应堆产生的高温热可直接用于页岩油开采和高温制氢等工业领域。     

实现熔盐堆原型系统与关键技术的系统突破为建设实验堆奠定坚实科学技术基础 ——中科院战略性科技先导专项"未来先进核裂变能—— 钍基熔盐堆核能系统"取得阶段性成果

钍基熔盐堆核能系统是典型的第四代先进核能系统,包括钍基核燃料、熔盐堆、核能综合利用三个子系统,系统研发的战略目标是利用储量丰富、防扩散性能好、燃料利用率高和产生核废料更少的钍基燃料以解决核能长期可持续发展的国家需求,在技术链条上熔盐堆是整个系统的基础与核心,目前已经发展了液态燃料和固态燃料两类熔盐堆概念.高温熔盐作为冷却剂,具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性,无需使用沉重而昂贵的压力容器,适合于建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆.     

未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统

2011年,围绕国家能源安全与可持续发展需求,中国科学院部署启动了"未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)"战略性科技先导专项(A类),计划用20年左右的时间,研发第四代反应堆核能系统,实现钍基核燃料高效利用与核能综合利用."十二五"期间,依托中国科学院上海应用物理研究所,在中国科学院内外十多个研究机构和核工业单位的协作参与下,TMSR先导专项组建了约700人的科技队伍,建成了配套齐全的(冷)实验研究基地,开展了广泛而卓有成效的国际合作,实现了原型系统与关键技术的系统突破,为建设实验堆奠定了坚实的科学技术基础.     

核能综合利用发展趋势

<正>近年来小堆科学研究为核能综合利用拓宽了途径,利用核能小堆进行热电联供、汽电联供,水电联供等已形成基础理论。本文调查了现阶段核能利用情况,分析了小型堆优势,探索将来核能综合利用开发运用的领域,未来面向的客户,提供建议。核电是清洁安全的一次能源,具有高效环保二氧化碳零排放的优点。近几年来世界能源增长需求放缓、全球大型核     

中国首座快堆成功实现并网发电

我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆7月21日10时成功实现并网发电。这一国家“863”计划重大项目目标的全面实现．标志着列入国家中长期科技发展规划前沿技术的快堆技术取得重大突破。这也标志着我国在占领核能技术制高点,建立可持续发展的先进核能系统上跨出了重要的一步。中国实验快堆是我国快中子增殖反应堆（快堆）发展的第一步。     

国内速递

正我国核"芯"技术打破垄断中科院核能安全技术研究所研究人员日前在第四代核裂变反应堆堆芯核心技术上取得重要突破,研发出新型燃料组件及包壳材料,解决了铅基堆堆芯高份额燃料、高密度冷却剂、耐高温耐腐蚀结构材料等关键技术难题。这一成果打破了国外相关技术垄断,实现了第四代核裂变反应堆核心技术自主掌握。我国成功发射第22颗北斗导航卫星西昌卫星发射中心近日用长     

热离子燃料元件堆内稳态性能分析程序开发

热离子燃料元件是影响空间电源系统整体性能、安全可靠性的核心部件,其几何形状、结构材料和运行工况均与传统压水堆燃料元件存在很大差异。为了研究和评估热离子元件堆内稳态辐照行为,本文在充分调研的基础上,建立了适用于热离子燃料元件的计算模型,自主研发了TESPAC程序,实现了国内热离子燃料元件堆内稳态性能分析程序零的突破。利用TESPAC程序对俄罗斯的设计制造的TOPAZ-Ⅱ型热离子燃料元件进行了计算分析,并与俄KATETMOD程序计算值进行对比,结果显示,二者的芯块温度、包壳变形等计算值符合较好。     

钍的核能利用研究

一钍的核能利用特点及存在的问题1钍的核能利用前提条件铀-235、钚-239和铀-233都是易裂变核材料,但其中只有铀-235是天然存在的(天然铀中铀-235的含量也只有0.712%),钚-239和铀-233在自然界中并不存在,它们需     

发展核化学的利与弊

阐述了核化学这一学科的相关知识及其应用,尤其是在核能方面的应用。随着地球的化工燃料越来越少,核能作为一种新的清洁能源。越发被关注和发展,同时也缓解了我们对能源的需要。但是,任何事物的兴起都有它的两面性,我们不能避重就轻,不能畏首畏尾。找出发展核能的合理方向,制定最适合当前社会的发展方案,才能更好的发展核能。     

大有潜力的重水堆核电站

核能的发现和利用是20世纪人类文明的一大进步。所谓原子核反应堆,就是利用核燃料的可控核反应将核能转变成热能的装置。目前,世界上运行着的反应堆均为裂变反应堆。聚变反应堆尚处于研究阶段。按所用的慢化剂分类,裂变堆可分为石墨堆、轻水堆、重水堆和快堆(无慢化剂)。秦山和大亚湾两个轻水堆核电站的顺利建成和安全运行,标志着我国的核电事业已有了良好的开端。为了发挥各方面的潜力,推动核电     

钍-铀混合燃料稳态性能分析程序开发及应用

正为预测钍铀混合燃料元件在稳态工况下的行为,各国均开发了相应的稳态性能分析程序,但是这些程序在分析钍铀混合燃料时铀含量和温度的使用范围有限,且计算结果不够准确。因此,本工作基于燃料性能分析程序TRANSURANUS,改进了分析模型,利用燃料辐照试验数据对程序进行了验证,并进行了钍铀燃料元件性能分析。     

关于保护白云鄂博矿钍和稀土资源 避免黄河和包头受放射性污染的紧急呼吁

一保护钍和稀土资源的重要性和紧迫性我国稀土资源储量居世界第一位,钍资源居世界第二位。最主要的稀土和钍矿在内蒙古包头的白云鄂博主矿和东矿,现在两矿作为铁矿已开采了40%,但其中的稀土利用率不到10%,钍利用率则为0%。同时,钍对包头地区和黄河造成放射性等三废污染,若再不采取措施,35年后矿藏全部采完,将进一步加剧对黄河的污染,形势十分紧迫。能源是支撑我国经济高速发展的关键问题。国际上对石油资源的竞争非常激烈,高油价将长久冲击市场,因此,采用核能发电是大势所趋。钍是重要的核能资源之一,我国已查明的钍工业储量为286335吨(二氧…     

大有潜力的重水堆核电站

核能的发现和利用是20世纪人类文明的一大进步。所谓原子核反应堆,就是利用核燃料的可控核反应将核能转变成热能的装置。目前,世界上运行着的反应堆均为裂变反应堆。聚变反应堆尚处于研究阶段。根据裂变堆所用的慢化剂的不同,可将其分为石墨堆、轻水堆、重水堆和快堆(无慢化剂)。中国的秦山和大亚湾两座轻水堆核电站的顺利建成和安全运行,标志着中国的核电事业已有了良好的开端。为了发挥各方面的潜力,推动核电事业更快地向前发展,中国决定建设重水堆核电站,并引进加拿大坎杜(CANDU)堆。     

高压固态软起动的应用研究

本文通过介绍高压固态软起动取代液态软起动改造的案例,分析了高压固态和液态软起动的优缺点,并通过与其他起动方式的比较,探讨了高压固态软起动的应用。     

贫铀弹和它的后遗症

贫铀又称贫化铀,是铀同位素分离过程的副产品。天然铀含有三种主要同位素,即铀238、铀235和铀234,其含量(或丰度)分别为99.28％、0.71％和0.0054％。天然铀虽可作为某些类型核反应堆例如坎杜型重水堆和镁诺克斯型石墨气冷堆的燃料,但现在核发电广泛使用的轻水堆需用铀235丰度为2.5％～3.5％的浓缩铀作燃料,海军舰艇核反应堆需     

智能环保型醇基燃料热水系统在民用领域的应用研究

文章针对传统燃煤、油等热水系统因其严重污染环境等问题,自主研发了智能环保型醇基燃料热水系统,关键技术包括清洁醇基燃料及智能化燃控系统和"互联网+"监控管理平台等醇基燃料高效燃控技术,可有效提高设备热效率和安全稳定性能,因此,这种醇基燃料热水系统有望替代传统燃煤、油为燃料的热水系统。     

走向核能世界——访英国Sellafield核燃料处理厂有感

<正> 在英国Manchester University(曼彻斯特大学)科技政策系学习期间,为加深我们对英国能源政策的了解和对发展核能的重视,我的导师Philip Gum-mett博士与BNFL(英国核燃料有限公司)联系,使我们几名海外学生有机会参观     

“魔幻”科技即成现实

还记得《终结者2》中那个一会儿液态、一会儿固态的“机器人”吗？随着科技的发展,它可能即将成为现实,并被用于完成医疗诊断等多种高难度任务。     

让废弃物成为宝贵的清洁能源

<正>云南腾众新能源科技有限公司在实施"生物质固体燃料产品、生产装备、清洁供热系统的研制及示范"项目中取得重大成果。项目针对秸秆、稻壳、烟秆、油菜秆等农业废弃物和树皮、锯末等多种林业固废特性,研发了具有自主知识产权的草木复合基生物质颗粒燃料制作及工艺路线,将专用、高效的加工设备合理匹配,实现了燃料生产产量规模化,质量标准化。现已形成年产11万吨生物质颗粒燃料生产能力,同时公司获发明专利3项,实用新型4项,成果转化19项;申     

核反应堆领域专利申请状况分析

核能,作为一种清洁能源,在低碳经济的今天显示出重要的应用价值。更为安全、经济的核反应堆技术重新受到各国的高度重视。本文对核反应堆技术在全球和中国的专利申请情况进行了检索和统计,给出了核反应堆技术专利的国际布局和国内外重点申请人专利的申请情况,重点分析了熔盐堆专利布局情况。通过专利检索、统计和分析,以期为相关技术人员和科技管理人员提供科学依据和有益参考。