铅冷快堆：未来的机会？

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1、Engineering2(2016)xxx–xxxContentslistsavailableatScienceDirectEngineeringjournalhomepage:www.elsevier.com/locate/engViews&Comments铅冷快堆：未来的机会？AlessandroAlembertiAnsaldoNucleareSpA,Genova16159,Italy1.引言被重新送入反应堆，其中添加了常见的天然铀或贫铀，以取代目前LWR中正在使用的浓缩铀。这样，世界上作为第四代核能系统国际论坛技术路线图中的六个的铀储量的丰度将

2、比现在的技术(仅利用了燃料装载的反应堆概念之一，铅冷快堆(LFR)的发展近年来非常引1%~2%来生成能量)所需的铀储量高50~100倍。由于人注目，若干国家也在从事其研发工作[1,2]。LFR的优LFR寿命中所需的铀量减少了，这种能源的开采时间由势在于其系统的内在特性可完全满足第四代核能系统国数百年延长至数千年。这是快中子反应堆系统的共同特际论坛(GIF)的目标的要求。该系统的极其重要的特征点，它为自然资源的充分利用提供了一种新的方式，并是具有良好的安全特性，因为安全正成为选择下一代核极大地减少了长寿命放射性废物的产量。能系统的关键指标之一。事实上，

3、核能最重要的问题之一是社会层面的，而本文简要介绍了各种正在进行的与LFR相关的研发且通过目前的技术尚未解决：核设施产生的长寿命放射项目和研究进展。利用液态铅作为冷却剂将彻底改变反性废物需要在专门的储藏室中储存成千上万年。快中子应堆的设计方式，并为本文将介绍的创新提供了几种可反应堆技术有望解决这个问题。如前文所述，来自供应能性。链的废物只包括衰减时间为几百年的裂变碎片，使得对这种放射性废物的处置在经济上更加可行，在管理上也2.为什么选择铅冷快堆？更加可靠。钚和次锕系元素在反应堆内即可被回收，因为反应堆可实现燃料的“闭合循环”。主要的技术依据是：本节根据

4、近几年的技术发展分析了LFR系统的主要在一段时间后，反应堆内的钚和次锕系元素会达到数量特征。平衡。这样，核反应堆的产物在燃烧时就不会生成这些元素。最终储藏室中只储存裂变产物，这样不仅减小2.1.可持续性了储藏室自身的大小，同时提高了最终储存的安全性，LFR可保证能源的长期可持续性供应。LFR利用铀因为需要消除的衰变热减少了。然而，最明显的效果钚混合氧化物(MOX)燃料或更先进的燃料(如氮化铀)进是放射性废物达到较低的天然放射性水平所需的储存行最初装载，需要依赖现有的针对MOX的轻水反应堆时间缩短了：只需要几百年，而不是目前技术所需的(LWR)技术或开

5、发新的更先进的生产和再生燃料循环。成千上万年。当燃料从反应堆中取出时，对其进行再加工，以对提取出的短寿命裂变产物(需衰变几百年才可达到无害水平)2.2.安全性进行适当处理(如地质深埋处置)。经再加工后，燃料由于采用液态铅作为冷却剂，LFR有较高的安全2095-8099/©2016THEAUTHORS.PublishedbyElsevierLTDonbehalfofChineseAcademyofEngineeringandHigherEducationPressLimitedCompany.Thisisanopenaccessarticleunder

6、theCCBY-NC-NDlicense(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).英文原文:Engineering2016,2(1):59–62引用本文:AlessandroAlemberti.TheLeadFastReactor:AnOpportunityfortheFuture?Engineering,http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2016.01.0222Authornameetal./Engineering2(2016)xxx–xxx性。和其他液体不

7、同，铅不需要增压(液态铅在常压下的是，系统的常压运行和反应堆的池式设计，实际上消的沸点为1743°C)；且运行过程中也不会产生氢气或除了冷却剂丧失事故(LOCA)，再次极大地简化了安全其他爆炸性气体。使用液态铅可以在一回路中引入衰变措施，进而带来了积极的经济效果。热排出系统，这些系统的运行符合基本物理定律而且不虽然在确定LFR系统可实现的经济水平的问题上很需要外部电源。这种系统通常是主动激活且非能动运行难得出结论，上述说明有力地证明了该技术在应用中已的，但对某些设计来说，激活和运行都可以通过非能动显示出一些优势，且这些优势都归因于所选冷却剂的基的方式

8、实现。这些非能动系统即使在极端事件的情况下本特性。也可以确保运行，其最终目标是阻止放射性核素在安全壳外部扩散