伊朗都有第六代鈾濃縮離心機:中國也突破這個技術,俄國已第8代

伊朗都有第六代鈾濃縮離心機:中國也突破這個技術,俄國已第8代

伊朗電視節目展示離心機

6月13日伊朗電視臺展示最新一代離心機,伊朗稱為第六代離心機,圖旁邊放著伊朗之前幾代離心機產品,這不禁讓人對伊朗實際的核技術能力十分好奇。當然,伊朗稱這些離心機都是用來給核電站提供濃縮材料的,那麼中國現在核電水平到了什麼樣的層級了呢?

目前中國核電的拿手產品是“華龍一號”,據說其在技術水平上已經比肩俄羅斯現有三代壓水堆。“華龍一號”是由中核的ACP1000和中廣核的ACPR1000兩種三代核電自主研製技術融合而成,它們均基於中國此前已掌握的法國M310核電技術。無獨有偶,俄羅斯曾力推的主力堆型AES-2006也存在過與中國類似的一種堆型、兩種方案的情況,但俄羅斯的特殊之處在於,他們的2套方案在反應堆額定熱功率、環路數量、不可替換設備的壽期、換料週期、電廠可利用率、反應堆出口冷卻劑壓力、控制棒和堆芯燃料組件數量和蒸汽流量等性能參數都實現了基本一致。“華龍一號”當前正在建設的有6臺機組,包括中核集團福清核電5/6號機組、巴基斯坦卡拉奇核電2/3號機組和恰希瑪核電5號機組以及中廣核防城港核電3/4號機組,吸取俄羅斯的工程建設經驗顯然有助“華龍一號”行穩致遠。

伊朗都有第六代鈾濃縮離心機:中國也突破這個技術,俄國已第8代

核電廠燃料棒

作為核燃料生產的關鍵設備,離心機每分鐘運行轉速常高達幾萬轉甚至十幾萬轉,並且需在接近材料極限強度下連續運行十年以上,中間不停機、無檢修,所以鈾濃縮離心機技術常被認為是衡量國家核技術水平的重要標誌。此前在世界上能實現鈾濃縮離心機工業化生產的只有西歐Urenco合資公司和俄羅斯Rosatom公司。2013年6月,我國鈾濃縮技術完全實現自主化,成為繼俄羅斯等少數國家之後,自主掌握鈾濃縮技術併成功實現工業化應用的國家。應該說中國在鈾濃縮技術方面,一直同俄羅斯有著較大的差距,據中核集團報道,中國一直負責鈾濃縮的蘭州鈾濃縮工廠,此前就一直靠俄羅斯提供的第六代鈾濃縮離心機來進行生產。而俄羅斯除了早在上世紀60年代末就已率先開發出鈾濃縮離心機外,2010年6月更是實現將第5代離心機升級為了更高水平的第8代離心機,而且已經投入大規模商業化運行。

伊朗都有第六代鈾濃縮離心機:中國也突破這個技術,俄國已第8代

鈾濃縮工廠

田灣核電之後,中俄核技術合作的典型就要數快堆了。2017年12月29日,中核集團在福建省霞浦縣建設的示範快堆工程60萬千瓦快堆機組正式開工。所謂的“快堆”,其實就是“快中子反應堆”的簡稱,這種核電技術也被稱為是第四代先進核能系統的主力堆芯。它最大的優勢是直接利用現在被廢棄的鈾同位素,甚至是隻經過簡單轉化的核電站廢棄燃料,可將天然鈾的資源利用率從目前的約1%提高至60%以上,從而一舉解決鈾礦資源枯竭、核材料利用率低以及核廢料難處理等問題。

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核電站反應堆

由於快堆相比現有第三代核電有著諸多優勢,常常被視為下一代核電的熱門選手,自然備受各核工業大國的重視。但相比中國,俄羅斯在快堆方面的技術優勢更加明顯,比如俄羅斯60萬千瓦的快堆電站(BN-600)自1980年投入運行以來一直在運行,至今已運行30年,平均負荷因子高於75%,遠超其他國家。發展核技術要始終堅持安全性優先,這就勢必要儘量利用國外成熟技術,上世紀末中國選擇在俄羅斯核技術的支持下,開始發展快堆,比如中國實驗快堆(CEFR)的堆芯就曾在俄羅斯萊朋斯基物理動力研究所進行零功率模擬。中俄簽訂核能合作大單,其中重要一項就是延續兩國在快堆上的良好合作勢頭。


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