鈉冷快中子增殖堆核動力裝置

鈉冷快中子增殖反應堆就是以液態鈉為冷卻劑，由快中子引起核裂變並維持鏈式反應的反應堆。其主要特點在於它能增殖核燃料，即它每燃耗一個燃料原子，就可以生產出多於一個燃料原子，這樣一來，在理論上說，它可以將全部鈾資源都轉化為可燃燒的燃料並加以利用。採用適當增殖比的快中子堆，可以將鈾資源的利用率由普通的熱堆的不足1%，提高到60%~70%，從而有效防止鈾資源枯竭的威脅。

基本介紹

• 中文名：鈉冷快中子增殖堆核動力裝置
• 外文名：sodium-cooled fast breeder reactor power plant

鈉冷快堆是第4代核反應堆中研發進展最快、最接近滿足商業核電廠需要的堆型。根據堆型布置的不同，鈉冷快堆可分為迴路式快堆和池式快堆。早期的快堆中，兩種布置方式均有採用，然而近年來從安全形度考慮，快堆的布置方式逐步向池式轉變。因此，池式鈉冷快堆逐漸成為快堆發展的主流。下圖是池式鈉冷快堆示意圖：

池式鈉冷快堆的技術優勢:

壓水堆使用熱中子引發核裂變，而鈉冷快堆使用快中子引發核裂變，因此，與壓水堆相比，鈉冷快堆在以下兩個方面具有明顯優勢:

1. 有效利用鈾資源，可以解決大規模發展壓水堆核電站帶來的核燃料短缺問題。
   

壓水堆一般使用3%～4%的濃縮鈾-235為燃料，而快堆主要用鈽-239作燃料，同時在鈽-239的外圍再生區里放置鈾-238。鈽-239產生裂變反應時放出來的快中子，被外圍再生區的鈾-238吸收，變為鈾-239，鈾-239經過幾次衰變後轉化為鈽-239。這樣，在鈽-239裂變產生能量的同時，又不斷地將鈾-238變成可用燃料鈽-239，如果再生速度高於消耗速度，核燃料將越燒越多，實現快速增殖。所以這種可增殖的反應堆又稱為增殖堆。

核工業的發展堆積了大量的貧鈾，而快堆消耗的正是貧鈾，在發電的同時增殖燃料，因此，快堆核電廠是壓水堆核電廠最好的技術繼續。

(2)嬗變長壽命放射性廢物，解決長壽命核廢物的處置問題。

核電站反應堆運行時，都將產生長壽命錒系核素，每Gwe·a(100萬千瓦·年)將產生25～100kg(依燃料成份而變)錒系核素，它們要衰變三四百萬年才能達到天然鈾對環境的影響水平。隨著時間的積累，對這些放射性核素的長期貯存或埋藏處理將變得非常困難，而且，長期埋存後由於天災人禍引起放射性釋放的風險也很大。快堆中的快中子可以將長壽命的錒系核素轉變成短壽命的裂變產物，從而便於最終處理和處置。按國外設計，一座快堆可以燒掉(轉變掉)4～10座同等功率規模的熱堆產生的錒系核素。所以，快堆是嬗變長壽命放射性廢物的最經濟和現實的方法，發展快堆可解決核能發展中產生環境影響的後顧之憂。