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中国能源报 2018年05月28日 星期一

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《 中国能源报 》( 2018年05月28日   第 12 版)

  核聚变有望50年内实现商用

  本报讯 实习记者杨晓冉报道:5月19日-5月26日,在2018年北京科技活动周活动中,国际热核试验ITER项目亮相并引起关注。记者在ITER项目展区了解到,基于目前的科技水平,人类可能在五十年内完成核聚变反应的商用。

  ITER项目由欧盟、中国、美国、俄罗斯、印度、韩国和日本七个国家和地区共同研究建造,也称人造太阳计划或“ITER计划”。

  ITER项目展区负责人介绍:“核聚变反应的主要原料是氘和氚,氘在海水中含量非常丰富。如果从一升海水里面提取出氘,然后在‘人造太阳’的装置内完全燃烧,就能产生相当于三百升石油的能量。而地球表面70%被海水覆盖,所以核聚变的原料相当于取之不尽。”

  据了解,目前对于核聚变核电站的规划,世界上所有的国家和地区都还只停留在实验室阶段,未到商用阶段。“实现核聚变是十分困难的。”上述负责人称,“如果两个原子核从远处往中间靠近,靠的越近,斥力越大,这时就需要极高的温度才行。而想达到氘氚反应,条件是要达到一亿度的高温,目前地球上没有任何一种容器或者材料能够承受一亿度的高温。”

  针对参观者提出的“聚变反应目前能坚持多久”问题,上述负责人表示:“我们国家保持了一个世界纪录,一百多秒。”核聚变反应目前还面临着无法攻克的难关。首先,要达到一亿度的高温,本身非常困难。此外,还要维持一亿度的高温进行反应,像现在仅能维持一百秒的水平还远远不够。“不能维持一百秒,然后中断,再来一百秒,这样对电网的冲击是巨大的。前苏联曾提出运用磁场来约束极高温的反应,即运用磁场让原子核悬浮起来,不触碰到外壁。这种磁力约束高温的方法称为磁约束聚变。目前来看,磁约束巨变是最有可能实现发电的。”

    

  二七二铀纯化转化

  项目有望年内验收

  本报讯 记者吕银玲报报道:记者近日从中核二七二铀业有限责任公司(以下简称“二七二铀业”)了解到,该公司铀纯化转化项目计划于今年完成项目验收,达到产能后将与其他相关单位一起为核工业提供核燃料,能够满足2020-2025年国内核电发展需求。

  据了解,二七二铀业铀转化工程投产前期,我国是世界上唯一以二氧化铀(UO2)为中间产品进行交换的国家。二七二铀业副总工程师、铀纯化分离湖南省重点实验室主任胡锦明介绍,从工艺技术角度分析,采用二氧化铀为中间产品进行交换,存在诸多问题:二氧化铀储存容器密封不好、储存周期长,加上长距离运输,会降低其产品性能、增加后续工序的生产成本;铀纯化、铀转化两个生产企业相距几千里,一方面占用大量二氧化铀储存容器和周转资金,另一方面增加运输费用,导致了生产总成本的提高。“因此,建设与原铀纯化相配套的铀转化工程,将二七二铀业打造成为铀纯化、铀转化一体化的铀转化企业势在必行。”

  “建设核电站需要燃料组件,燃料组件中最重要的是铀,而实际上在铀中能够用于燃料组件的同位素是铀235,铀235是自然界唯一一种天然的能够裂变的物质,其在铀中的比例只有5.712%,能够用于电站的是5%-7%左右。”胡锦明说,“所以必须要实现铀235和铀238的分离。之前我们找到了六氟化铀,它是自然界唯一一种没有同位素的物质,最适合用来分离铀235和铀238。”

  据介绍,二七二铀转化工艺以精制的二氧化铀为原料,经氢氟化、氟化制得六氟化铀气体,再经冷凝使其与不凝性气体分离,得到六氟化铀固体,固体的六氟化铀在冷凝器内的装填量达到规定值之后,再进行液化、释压、均质、取样等过程,样品合格后,将六氟化铀液体装入3M3容器中,液体六氟化铀在3M3容器中固化后,入产品库储存,定期转运至铀浓缩企业。

  二七二铀转化工程于2010年2月完成立项建议;于2017年2月获得核安全局颁发的装投料许可证;也,于6月27日首次顺利完成对浓缩厂供料,各项指标合格。2017年9月30日,转化生产线双线全流程贯通运行,并于10月19日实现双线连续达产。

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