四代核电加速 或破解铀资源短缺和核废料难题(2)

　　破解铀资源难题

　　核电尽管清洁、高效，但是其主要燃料——铀资源的短缺已经成为制约核电持续发展的主要瓶颈之一。随着第四代核电技术的发展与成熟，这一难题有望从根本上得到解决。

　　目前，在核电站中广泛应用的压水堆(如我国的秦山、大亚湾核电站堆型)对天然铀资源的利用率只有约1%，“而在快堆状态下，铀资源利用率理论上可达到100%，扣除损耗也能有60%—70%，也就是说，快堆的铀资源使用率比热堆可以提高至少60倍。”徐銤说。

　　由于压水堆只烧掉了其燃料的1%，最后有大量的核废料产出，“而在快堆状态下，大部分废料可以作为快堆的燃料使用，因此大幅度提高了天然铀的使用率。”叶奇蓁表示。

　　按照现有的压水堆技术，一座100万千瓦的核电站，60年消耗1万吨天然铀。以我国910万千瓦的装机容量计算，目前我国每年消耗天然铀在1500吨左右。

　　而近期报道称，目前我国的铀矿年产能为1040吨，产量只有750吨，而按照国内核电站投资建设增长趋势，预计2015年我国产需缺口将超过1万吨，到2030年更将高达近3万吨。

　　从世界范围内来看，铀资源的前景也不太乐观。据徐銤透露，目前全球130美元/公斤之下能够开采的铀资源仅为530万吨，这也就意味着，这些天然铀仅仅能够供应530座100万千瓦的核电站使用60年，而目前全球正在运行的100万千瓦的核电站为372座。解决全球范围内的铀资源短缺问题已迫在眉睫。

　　快堆技术的发展，使铀资源短缺问题变得不再迫切。“打个比方，如果说现在热推条件下天然铀能够使用100年的话，利用快堆就可以使用6-7千年，”中国原子能研究院院长赵志祥说，“通过使用快堆，我们国家可以在千年的时间尺度上解决我们的核能发展问题。”

　　另一方面，由于快堆能够提高天然铀的使用率，还使得很多贫矿具有了开采价值，这将使世界可采铀资源增加上千倍。专家预计，以目前探明的天然铀储量推测，快堆的使用可使铀资源可持续利用3000年以上。

　　事实上，快堆不仅具有理论价值，还在国际上进行了示范运用。徐銤介绍说，目前全球正在运行的快堆有5座，其中最具典型性的是俄罗斯BH-600核电站，从1980年至今，这座快堆核电站的铀资源平均利用率达到了74%，而且运行平稳。

　　废料不再被抛弃

　　快堆技术之所以能够大幅度提高天然铀的使用率，主要原因在于快堆状态下，核废料能够作为燃料重新使用。这在解决燃料问题的同时，也在很大程度上解决了核废料的污染问题。

　　“现在使用的二代压水堆技术，只是利用了整个产业链的上游环节，快堆则把整个产业链闭合了起来，形成了循环经济，这样就使得经济更加优化，环境更加友好。”叶奇蓁表示。

　　尽管核能是一种清洁能源，但核废料的处理却是一个令全球头疼的问题。徐銤介绍说，压水堆产生出来的核废料不仅量大，而且放射性强，如果直接进行地质处置，耗资极其惊人。据介绍，压水堆核废料的放射性一般会延续300—400万年，保存不好会产生极大的危害，尽管目前由于核电规模小还没有产生大的影响，但在国际上已经招致反核人士的强烈抨击。随着未来全球核电的大发展，放射性物质会越来越多，核废料的处置问题必然无法回避。

　　快堆技术的应用，可以在很大程度上解决这一问题，“相比压水堆，快堆产生的核废料非常少，废料的一部分作为燃料被再次燃烧掉了，而且也大大降低了其辐射性，压水堆产生的废料，经过200—300年就能够达到与天然铀一样的放射水平，对其加以储存就不会对人类产生危害。”徐銤说。

　　快堆技术既能节约燃料，又可以减少污染，可以说一举两得。因此，中核集团公司总工程师雷增光满怀信心地表示，“快堆是集团公司核电发展的未来，是集团抢占核电发展战略制高点、增强核心竞争力的有力体现。”

　　但快堆的临界只是一个开始，徐銤预计到2030年，快堆技术在我国才能实现商业化运用。而在2030年之前的20年间，还有非常艰辛的工作等着他和他的同事们。“这20年间，需要加大科研力量，至少增加3倍以上的技术人员，要达到工业规模的快堆运行，保证未来的快堆能够达到第四代核电发展水平，还需要研究设备系统的可靠性，以及加强对材料、工艺方面的研究等。”徐銤表示。记者 王高峰