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1、针对三大“瓶颈”中科院拟定我们我国核能进展路线图核能具有绿色、高效、低碳排放和可规模生产的突出优势已被世人公认，从20世纪90年月开头，全球核能迎来进展的春天，而近年来我们我国更是将“乐观进展”核能列入了中长期进展规划的战略重点之一。据我国进展和改革委员会2007年10月通过的核电中长期进展规划（2005-2022年），到2022年，我们我国核电运行装机容量争取达到4000万千瓦；仅仅3年之后的今日，这一目标已经不能满意社会经济进展的需要，据有关专家透露，到2022年，中国核电装机容量将达7000万8000万千瓦，到2030年，核电装机将提高到2亿千瓦，2050年则将提高到4亿千瓦。可以预见，
2、我们我国核能长期持续进展的主要瓶颈是“核废料处理”、“核燃料稳定供应”和“核科学工程人才:近来，中国科学院针对这些核心问题，提出了以建立ADS（加速器驱动的次临界系统）嫂变系统和牡基核能系统为最终目标的“将来先进核裂变能”战略性先导科技专项，盼望通过开展基础性、前瞻性和战略性的先导专项讨论，储备将来先进核能的核心技术和人才，并与我们我国已有或正在部署的其他重要内容一起，构成我们我国近中远相结合的核能进展完整布局，保障其长期持续进展。采用ADS系统娘变长寿命核废料依据我们我国的核电中长期进展规划和相关猜测，我们我国的核电进展速度将远远高于世界核电进展的平均速度。目前全球在建的28个核电站中，17
3、个在亚洲，而我们我国就占其中的12个。有关专家给记者算了一笔账：一座IGWe的核电站，按一年使用25吨浓缩铀计算，则每年卸出燃烧过的乏燃料约25吨，其中，可再采用的铀(其中含1%235U)约为23.75吨，钵约200公斤，中短寿命的裂变产物(FPs)约1吨，寿命长达百万年的次轲系核素(MAs)约20公斤，长寿命裂变产物(LLFPs)约30公斤。目前，我们我国核电中长期进展规划(2005-2022)的调整方案正在等待国务院最终审批。其2022年的保守目标是运行75GWe(IGWe=1百万千瓦)、在建30GWe,努力目标则是运行80IOOGWe。按保守目标估算，到2022年的核乏料累积存量为0.7
4、5万1.25万吨；按努力目标计算，则达到2.0万2.5万吨，其中钵160200吨、MASI620吨、LLFPS2430吨。那么，在快速进展核电的同时，如何平安地处理处置长寿命核废料？美国作为世界上核电规模最大的我国，采纳的是被称为“一次通过”的方案，也就是核乏料从核电站反应堆内卸出并经冷却后，直接进行永久性地质深埋储存。该方案的动身点是不分别核乏料中的钵，以免核集中；但这种方案也铺张了核乏料中仍可使用的核燃料，而且建设和运行地质处置库的成本极高。更为严峻的是，核废料的放射性寿命长达上百万年，”在如此长的时间内，它们对整个生物圈的放射性危害难以预估和掌握J相关专家表示。因此，美国的“尤卡山方案”
5、在实施22年后于2022年9月被奥巴马政府终止。法国是世界上核电占全国总发电量比例最高的我国，达到80%。因此法国极为重视核废料的平安处理处置问题，多年来始终致力于建立和完善被称为“闭式循环”的核燃料循环技术，即对核乏料进行分别，把其中96%97%的铀和钵再制成核燃料棒进行循环使用，把此外3%蝴的长寿命和高放射性核废料（主要是次钢系元素和裂变子核）进行地质永久深埋。”这种方法可大幅度降低需要地质处置的核废料的体积，但仍没有解决核废料的长周期放射性问题J专家表示。为更好地解决核废料的长寿命放射性问题，目前国际核能界正致力于进展核的嬷变技术，以便于进一步对分别出来的核废料在经嬉变（使其放射性寿命从
6、数百万年降低到约700年）后再地质深埋，从而使人们在现有的技术条件下能够较好地保证平安处置核废料，消退公众对核废料污染的疑虑。快中子反应堆（简称快堆）和ADS系统原则上都能嬷变核废料。据国际原子能机构讨论认为，ADS系统具有更高的中子余额和更硬的中子能谱，对嬷变更有利，是平安处置核废料最有潜力的工具。我们我国也曾就此组织多次院士询问，结论是“从我们我国核能可持续进展战略中的地位看，快堆侧重于核燃料增殖，ADS侧重于核废料嬷变，是比较合理的选择二据介绍，ADS系统讨论是目前国际核能界的热点。为确保核能的长期持续进展，我们我国也需尽早制定ADS进展路线图，而中科院正是瞄准这一国际讨论前沿和热点，方
7、案绽开系统性攻关。挖掘牡资源潜力自然界中自然存在的核燃料仅有铀-235一种，而且其在自然铀中的含量很低（约0.7%）,因此，全球的铀-235核燃料资源量是非常有限的。国际原子能机构在2022年的相关报告中按全球约2TW（lTW=1000GW）的核电规模估算，铀-235资源还可供人类使用5080年。因此要实现核能的长期可持续进展，就必需实现核燃料来源的多样化，保障核燃料的稳定供应。铀-238是可人工转换的核燃料，在自然铀中的含量高达99.3%o采用快堆可使铀-238转变为钎-339,后者再汲取中子后即开头裂变并释放能量。理论上采用快堆可使铀核燃料的采用效率比压水堆提高60倍左右，据此估算铀-23
8、8可供人类使用上千年。由于铀钵燃料循环过程中会产生大量的钵，因此需要特殊重视防止核集中；此外，其费用也比较高。据悉，我们我国第一座快堆一一“中国试验快堆（CEFR）”在今年7月21日首次达到临界，使我们我国成为世界上第八个拥有快堆技术的我国之一，标志着我们我国先进核能系统技术的重大突破。牡-232是另一种可人工转换的核燃料，它在汲取一个中子之后将转变为铀-233。后者的中子产额很高，比铀-235和钵-239更具优势，可据此形成壮铀燃料循环，而且壮铀转换过程伴有强丫辐射，可有效防止核集中。特殊值得指出的是，地球上的壮资源量是铀的34倍，而我们我国的壮资源隐藏是比较丰富的。我们我国已查明的牡资源工
9、业储量28万多吨(ThO2),其中75%以上在白云鄂博的主东矿区。但目前杜并未被当做核燃料资源得到应有的重视，流失非常严峻。2005年，徐光宪、师昌绪、何祚麻等15位院士向国务院提交了关于爱护白云鄂博矿牡和稀土资源避开黄河和包头受放射性污染的紧急呼吁，建议爱护白云鄂博矿牡和稀土资源，避开黄河和包头患病放射性污染，同时提出讨论开发壮铀-233循环堆。该建议很快得到了国务院总理温家宝批示：”这个建议很重要，请我国发改委阅办。”专家认为，开发采用牡资源的核能价值，不仅可扩大核燃料的来源，还可解决稀土开采中的牡资源流失和放射性环境污染问题。国际原子能机构对牡燃料循环的优点持确定态度。早在2005年4月
10、，国际原子能机构就有报告指出，壮铀循环不仅产生低放废料，且消耗低；壮铀循环转换效率比铀钵循环更高；壮铀循环可在更宽的中子谱内进行；牡基燃料的在堆性更好；牡基核废料的长期暂存和永久储存处理较简洁；此外它有利于更彻底地消耗钵、废料的放射性毒性。我们我国科学家对此也非常重视，2007年中科院在21世纪上半叶我们我国能源可持续进展体系战略讨论中提出了设立以牡资源采用为重点的我国重大专项的建议；2022年我国能源局也建议设立牡资源核能采用我国级科研专项。目前，核能发达我国均制定了牡资源采用的长期方案，乐观推动相关讨论。以印度为例，印度的壮资源比中国更丰富，印度已制定了三阶段核能进展方案，并方案在2050
11、年左右实现大规模商业应用。他们建立了使用铀-233燃料的Kamini讨论堆，并在TrOnIbay的讨论堆和重水堆中辐照牡燃料；同时也在乐观推动先进牡燃料重水堆（AHWR）的设计与开发。日本也于2022年10月牵头并联合美、法等成立了牡基熔盐堆国际合作论坛，确定了讨论战略，制定了路线图并提出综合社基熔盐核能系统的设想。其他欧盟数国、美国、加拿大等也都推出了相关讨论方案。要开发采用牡-232的核能价值，就必需把握牡的完整的核数据，深化理解和把握从牡-232到铀-233的转换规律，同时要讨论适应牡的特点的反应堆。据介绍，我们我国从上世纪60年月开头，曾开展过30多年的壮铀循环基础讨论，但总体上基础仍旧很薄弱。路线图清楚在采访中，记者看到对于开展壮基核能系统和ADS娘变系统两大内容的战略性、前瞻性、基础性讨论，中科院已经有一个清楚的科技进展路线图。在ADS姬变系统方面，中科院初步拟定了三阶段方案，分别在2022年、2022年和2032年前后，先后建成预研装置、试验装置和示范装置；此后将进入技术转移及商业应用和推广阶段。在牡基核能系统方面，方案在到2022年左右的第一阶段，集中力气加强包铀循环和熔盐反应堆技术的基础讨论和技术攻关，在此后的2022年和2030年前后，力争完成10兆瓦的牡基熔盐原型堆和100兆瓦的示范堆。
