科技日報北京4月5日電 （劉曉麗 記者陳瑜）記者5日從中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所（以下簡稱“核安全所”）獲悉，該所先進(jìn)核能研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型燃料組件及包殼材料，解決了鉛基堆堆芯材料的關(guān)鍵技術(shù)難題，同時可為其他液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆燃料發(fā)展提供技術(shù)支持。該項(xiàng)自主研發(fā)技術(shù)打破了國外技術(shù)壟斷。
核安全所鉛鉍回路試驗(yàn)裝置
另一角度的試驗(yàn)裝置
鉛基堆被“第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF）”組織評定為有望首個實(shí)現(xiàn)工業(yè)示范和商業(yè)應(yīng)用的第四代反應(yīng)堆。除了產(chǎn)能安全性和經(jīng)濟(jì)性方面的突出優(yōu)勢，鉛基堆還具有良好的核廢料“焚燒”處理能力和核燃料增殖能力，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)核能系統(tǒng)。
鉛基堆已被選作中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來先進(jìn)核裂變能—ADS嬗變系統(tǒng)”和國家“十二五”重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目“加速器驅(qū)動嬗變研究裝置”反應(yīng)堆系統(tǒng)。核安全所負(fù)責(zé)“未來先進(jìn)核裂變能—ADS嬗變系統(tǒng)”相關(guān)研發(fā)工作，目前已完成反應(yīng)堆系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)及主要技術(shù)研發(fā)，并在核心設(shè)計(jì)理念與關(guān)鍵設(shè)備研制方面實(shí)現(xiàn)了突破，具備了鉛基堆工程實(shí)施能力。
鉛基堆具有良好的工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，如俄羅斯核潛艇裝備的鉛基堆已有近100堆年的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。由于具有巨大的商業(yè)潛力，目前俄羅斯和歐洲正積極推動的鉛基堆工程化應(yīng)用，計(jì)劃2021年實(shí)現(xiàn)商業(yè)示范。
除了俄羅斯，歐盟國家以及美國、韓國、日本都先后開展了鉛基反應(yīng)堆的研究，而我國在該領(lǐng)域的成果也得到業(yè)內(nèi)肯定。
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優(yōu)良的中子物理特性：鉛和鉍對中子的慢化能力和吸收能力很低，中子能譜硬、經(jīng)濟(jì)性好，適合作為高效增殖核燃料及嬗變核廢料的快中子反應(yīng)堆冷卻劑。
優(yōu)良的熱工水力特性：液態(tài)鉛基合金載熱及傳熱能力強(qiáng)，作為冷卻劑能夠使反應(yīng)堆堆芯更緊湊，適合小型模塊化及船用核動力的發(fā)展。
優(yōu)良的安全特性：液態(tài)鉛基合金沸點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好，作為反應(yīng)堆冷卻劑可在常壓運(yùn)行且與空氣和水接觸不會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，事故條件下液態(tài)鉛基合金凝固可對放射性物質(zhì)起到自封效應(yīng);液態(tài)鉛基合金自然對流能力強(qiáng)，同時使反應(yīng)堆具有負(fù)反應(yīng)性反饋，在事故條件下能夠依靠自然對流導(dǎo)出堆芯余熱，使反應(yīng)堆具有固有安全性。
