革命性先进核能系统“行波堆”

革命性先进核能系统“行波堆”一、项目简介行波式核裂变反应堆(简称“行波堆”)是个趋近理想状态的先进核能系统,技术体现可概括为“核燃料一次性实时原位增殖焚烧”,它可将铀资源利用率提高数十倍,废物量减少数十倍。行波堆通过对异质堆芯燃料的巧妙分布和运行控制,…

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G18101517272349
中国
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整体方案
能源电力
能源\电力

方案描述

项目简介

行波式核裂变反应堆(简称“行波堆”)是个趋近理想状态的先进核能系统,技术体现可概括为“核燃料一次性实时原位增殖焚烧”,它可将铀资源利用率提高数十倍,废物量减少数十倍。行波堆通过对异质堆芯燃料的巧妙分布和运行控制,核燃料可以从一端富集铀启动源点燃,裂变产生的多余中子将周围不裂变的U-238转化成易裂变的Pu-239,当达到一定浓度后,形成自持裂变反应,同时开始焚烧在原位生成的燃料,形成行波。行波以增殖波先行焚烧波后续,一次性装料可以连续运行数十年。除最初的启动源需要浓缩铀,其它所有燃料都可以来自天然铀、贫铀或轻水堆乏料,无需浓缩和分离。技术特点:1.“行波堆”是在四代堆基础上改进优化的创新核能系统;2.通过U-238到Pu-239的增殖,把铀资源利用率提高数十倍;3.核燃料的焚烧更加彻底,大大降低了高放废物的体积;


技术成熟度

行波堆设计方案选择了具有400多堆年运行经验的钠冷快堆来实现,子系统和主部件已有相当程度的工程实验验证,并可合理推测足以支持行波的产生和传播。目前美国泰拉能源公司(微软创始人比尔•盖茨投创)正在世界范围开展合作,共同开发行波堆技术,并计划在未来几年开建示范堆。

应用范围

核能是高效、清洁的能源,将在我国的能源结构中占据越来越重要的地位。。行波堆路线的实现有可能提前加速进入核能大规模可持续发展,推迟废物终极处置期限,减少需要处理的废料,同时还能极大降低核扩散风险。如果开发示范成功,行波堆可以在世界范围广泛推广,帮助实现核能作为煤、油、气等化石燃料之后的清洁无碳排主流一次能源的巨大潜力。


投产条件和预期效益

主要的设备及手段:需要广泛国际协作与相关研究单位支持。

效益分析:行波堆能将铀资源利用率提高数十倍,把数百年的铀资源转变为数千年的资源。它可以持续运行数十年不换料,不需昂贵的传统核燃料后处理,将现有的沉重核乏料负担转化成巨额经济价值。


合作方式

合作开展项目研发、共同建设研发设施、提供技术和信息咨询服务等。


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