2011年度世界核工業發展回顧——核電技術發展

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2011年度世界核工業發展回顧——核電技術發展


2978游戏手机版招财鞭炮 www.ebszu.icu 發布時間:2013/10/17     來源:科新機電

據中國國防科技信息網報道:據國際原子能機構預計,盡管日本發生了嚴重的福島核?;?,但隨著對氣候變化、多變的化石燃料價格以及能源供應安全方面的擔心,許多國家都對發展核能產生興趣,未來幾十年全球新建核電站數量仍將穩步增加,以緩解全球能源供求緊張和減排二氧化碳緩解全球變暖。

      1 后福島時代下的核電發展

      核電使用一直是一個備受爭議的話題,2011年3月11日,日本里氏9.0級大地震以及隨之爆發的巨級海嘯導致的福島核泄漏事故,將核電安全再一次推到風口浪尖,由此也引發了整個人類對核能運用安全性的再度審視。

      1.1 日本核事故處理

      根據日本政府制定的福島第一核電站事故處理路線圖,目前已完成兩個階段的事故處理目標。事故反應堆的拆除和堆芯熔化燃料的處理將在未來40年內逐步進行。

      福島核電站事故對世界核能發展造成很大影響,各國已對本國核電安全進行了重新審查,并進一步加強了安全措施。德國則調整了未來核電政策,表示放棄發展核能。

      1.2 世界核電機組延壽增容迅速發展

      由于核電站延壽增容經濟效益突出,以美國為代表,世界各國都在積極推進在役二代核電的延壽增容,取得了很大的成績。在福島核事故后的這段時間內,延壽增容工作異?;鈐?,進展很快,活力強勁。美國、韓國和阿根廷等國均計劃將在未來幾年內對本國核電機組進行更新和延壽。

      1.3 伊朗布什爾核電站并網發電

      2011年5月9日,伊朗對布什爾核電站進行運行前的最后測試,預計該核電站將在未來兩個月內開始發電。5月12日,伊朗從俄羅斯獲得用于核電站的新核燃料。5月16日,俄羅斯原子能建設出口公司發言人稱布什爾核電站工作狀況良好。8月24日,核電站反應堆輪機測試工作完成。9月4日,布什爾核電站并入國家電網并開始發電。

      1.4 多國提出建新核電站計劃

      4月20日,羅馬尼亞計劃通過新建反應堆和核電站在2035年前擴大本國核電規模。

      7月17日,印度開始在Rawatbhata建造該國第25座核電反應堆。

      8月23日,巴西計劃于2015年在該國東北部開始動工修建另一個具有四座核反應堆的新核電站,Eletronuclear公司今年已經為其進行了選址勘察。

      9月28日,日本原子能電力公司將幫助越南進行第二座核電站可行性研究。

      10月11日,白俄羅斯與俄羅斯簽訂白境內第一座核電站的總承包合同。南非政府2011年批準了增加了9.6千兆瓦核電能力的計劃,但自日本福島核事故發生后,對核安全問題的擔憂促使彼得斯將新核電站投標程序延緩到了明年。

      2 各國積極開展反應堆技術研究

      新一代更安全、更經濟的核電技術,契合了人類尋找安全、清潔、高效能源的理念與需求,成為發展低碳經濟、應對氣候變化的一個理性選擇。在長期的二代和二代改進機型發展時期,核電保持了對煤電的競爭優勢,發展三代核電技術順應了世界核電發展趨勢。

      2.1 西屋公司公布小型??槎?/p>

      2011年2月,西屋公司正式公布了其200MWe小型??槎眩⊿MR),表示該堆已經做好準備參與美國能源部的示范計劃。這個200MWe的反應堆設計是一個一體化壓水堆。它被設計為完全在工廠制造,并且可以通過鐵路運輸。

      2.2 俄羅斯將虛擬實境技術應用于核工業

      2011年8月,俄羅斯國家核能公司展示了將虛擬實境技術應用于新反應堆的設計和新核電廠建設的技術。該技術應用于核工業后,將為核電站設計者提供一個將不同類型的反應堆、外部建筑以及相關設備相結合的虛擬想象空間,除了能作為建造新反應堆和新型核電站的輔助設施,還能幫助在危急情況下進行決策的制定。

      2.3 美國為太空開發設計微型核電站

      2011年8月,美國能源部愛達荷國家實驗室的科學家設計了一個微型核電站。 這個手提箱大小的電站能產生大約40千瓦的功率,足夠地球上8戶普通家庭的平均供電。

       3 燃料元件制造技術

      燃料元件是核燃料進入反應堆使用之前的最后一個關鍵環節。針對于不同的反應堆類型,燃料元件的設計和制造都是不同的。

      隨著核能的快速發展,對燃料元件制造服務的需求將越來越大。但是,元件制造的市場需求也受到企業的反應堆運行和燃料管理策略的影響,在一定程度上也是由元件制造本身的技術改進所推動。

      全世界所有類型的輕水堆燃料生產能力大于實際的需求,處于供大于求的狀況。

      目前美國正在開發的氧化鈹燃料是一種高熱導率的核燃料,用于目前的和未來的核反應堆。這種核燃料比現有的核燃料在效率和安全上都有提高。

      受日本福島核事故的直接影響,英國核退役管理局宣布將其位于塞拉菲爾德的核燃料生產廠關閉。

      俄羅斯新西伯利亞化學濃縮廠2010年度核燃料粉末與芯塊產量翻了一番。

      4 乏燃料后處理技術

      福島核事故使人們質疑在反應堆場址貯存乏燃料的安全性。人們在討論乏燃料是否應該盡快從反應堆場址中移出,并轉移到集中的貯存設施中。

      自從進入核時代以后,對于乏燃料后處理的優勢與缺點一直在辯論。這涉及到一系列的問題,特別是廢物的合理管理、資源的節約、經濟性、放射性材料的危害和核武器的可能擴散。每一個立場似乎都有反對方強烈的抵制聲。解決這些問題并不容易。

      盡管世界鈾資源是廣泛的,許多人并不將其視為未來能源需求的長期解決方案。現已證明后處理有助于鈾資源的合理管理,通過允許可復用材料的再循環,以MOX燃料和RepU的形式可以減少大約四分之一的鈾需求。到目前為止,全世界來自商業核電反應堆的乏燃料的大約80000t得到了后處理。

      5 放射性廢物管理與核設施退役技術

      2011年,美國能源部環境管理(EM)計劃取得多項重要進展,漢福特場址U谷后處理廠退役項目、薩凡納河場址槽貯廢物回取項目等取得重要進展;美國藍帶委員會初步擬定美國核廢物管理建議;英國核退役局(NDA)發布新版商業計劃,計劃2011/12年度投入29億英鎊用于核場址清污,未來4年總預算將高達120億英鎊。

      6 同位素與輻射技術

      6.1 同位素生產技術與應用穩步發展

      2010年2月,美國核醫藥制造商——國際同位素股份公司(INIS)繼續推進了其在新墨西哥州霍布斯的商業貧鈾再轉化和氟提取流程設施的建造。

      2011年6月,美國核軍工管理局表示,美國力求在生產醫用同位素的過程中減少對軍用高濃鈾的依賴。目前全美有三分之一的醫用鉬99使用低濃鈾生產。

      2010年10月,美國IMV公司醫學信息部最新公布的一份報告稱,美國7230家醫院和其他場所在2010年全年總共估計進行了1700萬次SPECT(單光子發射計算機斷層掃描)或SPECT/CT照相。這一數字在2007年估計為1720萬次,顯示了相對穩定且略微下降的趨勢。

      2007年到2010年平均每年下降約0.5%。

      6.2 世界輻射探測技術取得廣泛進展

      2011年4月,《IEEE 波譜》雜志報道,法國一個研究小組將一項用于對未申報的核反應堆中武器級钚和鈾進行監測的輻射傳感技術進行了改進。這項技術改進使其監測精確性高于以往的技術。

      2011年6月日本京都大學和國家輻射科學研究所的研究人員介紹了他們開發的一種能夠大幅降低核與輻射武器材料探測系統成本的新材料。這種塑料樹脂材料的價格僅為目前輻射探測器使用的材料的約10%。受到放射源照射時,這種樹脂會發出藍光。

      2011年7月美國國土安全部官員與歐洲方面舉行會談,對雙方現有的輻射掃描技術能力進行了評估。歐洲方面計劃在未來12個月在其位于意大利的中心對8類體系進行檢查,而美國方面則會在國家實驗室對9種技術進行審核。

      2011年9月美國伊利諾斯州西北大學宣布,其一個研究小組制造的化合物為利用便攜式設備檢測藏在手提箱中的“核炸彈”的構想鋪平了道路。

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