9月18-21日，由中科院核能安全技術(shù)研究所(以下簡稱“核安全所”)主辦的第五屆國際核能與可再生能源會議(NURER2016會議)在合肥科學島召開。來自美國、歐盟、日本、韓國等20余個國家和地區(qū)共計200余位專家學者參會。
中科院核能安全技術(shù)研究所所長吳宜燦在會議報告中透露，核安全所·FDS團隊在鉛基堆研發(fā)方面積累了20余年的研究經(jīng)驗，在國家“863”、“973”計劃和中科院先導(dǎo)科技專項等項目的持續(xù)支持下，中國鉛基反應(yīng)堆“麒麟一號CLEAR-I”在反應(yīng)堆設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面取得了重大突破，具備工程實施能力。
記者了解到，由核安全所·FDS團隊牽頭的“麒麟一號”中國鉛基反應(yīng)堆研發(fā)工作近期已取得重大突破，權(quán)威專家組一致認為：鉛基堆冷卻劑技術(shù)綜合實驗回路的實驗?zāi)芰瓦\行參數(shù)處于國際領(lǐng)先水平，突破了氧測量與控制等多項關(guān)鍵技術(shù)，打破了國際壟斷，實現(xiàn)了核心技術(shù)自主化，對促進我國第四代核能鉛基反應(yīng)堆的工程化具有重要意義。
鉛基反應(yīng)堆采用鉛基合金(鉛或鉛合金)材料作為冷卻劑，具備安全性好、經(jīng)濟性好和可行性好的優(yōu)勢，根據(jù)政府間國際組織GIF 2014年發(fā)布的技術(shù)路線圖藍皮書，鉛基反應(yīng)堆有望成為首個實現(xiàn)工業(yè)示范的第四代核能系統(tǒng)。
資料顯示，鉛基堆研究始于上世紀50年代，前蘇聯(lián)成功建造了7艘鉛基堆驅(qū)動的“阿爾法”級核艦艇，并創(chuàng)造了42節(jié)航速的世界紀錄。21世紀后，各國開始大力推進鉛基堆的民用開發(fā)工作，俄羅斯目前正在開展鉛鉍堆SVBR-100和鉛冷快堆BREST-OD-300項目的設(shè)計建造，計劃分別于2019年和2021年建成發(fā)電。歐盟也正在開展兩個鉛基堆(MYRRHA和ALFRED)的工程研制。
2011年，中科院設(shè)立了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統(tǒng)”。鉛基反應(yīng)堆也被選為中科院ADS專項及國家十二五重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目“加速器驅(qū)動嬗變研究裝置”的反應(yīng)堆系統(tǒng)。中科院核安全所·FDS團隊作為ADS專項牽頭單位之一，承擔了ADS專項鉛基反應(yīng)堆CLEAR(China LEAd-based Reactor，“麒麟號”中國鉛基反應(yīng)堆)項目的研究工作。
據(jù)吳宜燦介紹，目前已經(jīng)完成具有臨界和次臨界雙模式運行能力的創(chuàng)新型10兆瓦熱功率的“麒麟一號CLEAR-I”方案設(shè)計，并入選IAEA和GIF組織官方技術(shù)報告;突破了結(jié)構(gòu)材料、冷卻劑、燃料組件、氧測控等核心技術(shù)，被專家組鑒定為“達到國際領(lǐng)先水平”，成功研制液態(tài)重金屬換熱器、驅(qū)動泵、換料機構(gòu)、控制棒驅(qū)動機構(gòu)等關(guān)鍵設(shè)備;建成國際最大液態(tài)金屬綜合試驗平臺，以及工程驗證堆、物理試驗堆、數(shù)字仿真堆三座集成試驗裝置，正進行關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)集成驗證。
“基于‘麒麟一號’發(fā)展起來的鉛基堆技術(shù)在國民經(jīng)濟與國家能源戰(zhàn)略方面有廣闊的應(yīng)用前景。瞄準國際科技前沿，鉛基反應(yīng)堆作為一種安全、可持續(xù)以及革新型的能源供給途徑，可作為未來先進能源的主力堆型，如在第四代核電、聚變電站、核廢料嬗變的ADS系統(tǒng)等，同時可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的多個領(lǐng)域，如低溫制氫、海水淡化、民用放射性同位素的生產(chǎn)等。” 吳宜燦稱。
據(jù)介紹，鉛基堆作為具有重要發(fā)展前景的先進核能方向，可以形成一整套在時間上覆蓋近、中、遠期發(fā)展需求的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)路線，具備在短期內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的潛力。在國家“863”、“973”計劃，中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項等項目的持續(xù)支持下，我國鉛基堆的研究已經(jīng)走上了一條發(fā)展的快車道，形成了裂變與聚變技術(shù)相互支撐、相互促進的優(yōu)良發(fā)展模式，通過不同鉛基材料之間的技術(shù)共享，實現(xiàn)最優(yōu)的科研投資效率，為我國鉛基堆商業(yè)化示范應(yīng)用奠定了堅實的科學和技術(shù)基礎(chǔ)。
