什么是“行波堆”?

文章来源:E Small Data碳交易网2019-01-03 10:26

去年,泰拉能源的中国合作伙伴(包括中核集团和神华集团等)成立了中核河北核电有限公司和中核行波堆科技投资(天津)有限公司,前者主要负责为开发、建设和运营TWR-300行波堆示范工程项目,后者的主要业务为对行波堆核电领域的投资。预计首个反应堆将在2020年代中期投入运行。
 
早于1958年,前苏联物理学家萨维利.范伯格(Saveli Feinberg)便提出了反应堆生产「自身」燃料的设想,即现在所谓的「增殖——燃烧堆」(Breed-and-Burn Reactor)。其中,「燃烧」意即易裂变核素(铀-235和钚-239)消耗分裂成较轻的原子核并释放能量,而「增殖」则是指铀-238受到快中子轰击,通过自然衰变,最终生成钚-239,供反应堆燃烧。在增殖和燃烧这一过程中,堆芯会出现「波动」的物理现象,情况就像一支雪茄在堆芯内缓慢燃烧,这就是「行波」最初的由来。
 
中美行波堆合作项目(合资公司)负责人章庆华表示,行波堆的设计有一个独特之处,「即第一代(母代)堆的设计寿期终止后的堆芯燃料,可以用于新堆(子代)的初装料……这种设计不仅可以解决反应堆最终退役时堆芯的处置问题,而且可以使子堆的启动(初装料)不再需要浓缩铀-235。」他估计,若以60年寿期来计,行波堆卸出的燃料比同等规模压水堆减少80%至90%。

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