2010年12月21日,中核集團的網站上出現了一條不起眼的短訊:「中國第一座動力堆乏燃料後處理中間試驗工廠中核404中試工程熱調試取得成功。」
中國是全球核電站在建規模最大的國家,核電爆發式增長對中國鈾資源形成極大考驗。據目前已公佈的權威信息,截至2010年9月,國務院核准34台核電機組,裝機容量3692萬千瓦。
乏燃料後處理的核心是鈾鈽分離,之後還要經MOX(鈾鈽(钚)混合氧化物)燃料製造,並供應給快堆燃燒並增殖燃料,快堆乏燃料再進行後處理和快堆燃料製造。如此循環多次,才能使得核燃料得到更加充分的利用,同時使核廢物的輻射強度大幅減弱。這被稱為核燃料的閉式循環。
當核電站的核燃料維持不了一定的功率時,就需要更換,被換下來的燃料組件被稱作乏燃料。但這並非「廢料」,因為其中仍含有超過95%的鈾,燃燒過程中還通過核反應產生了鈽等新元素,其中,鈽可作為核燃料和核武器的材料。 對於乏燃料的處理有兩種方式,一是「一次通過」,即不加後處理直接填埋;二是「閉式循環」,即回收有用元素再循環利用。 通過後處理技術將鈾和鈽提取分離出來,回收再使用可大幅提高核燃料的利用率。
中央電視台在對熱調試成功這一後處理技術進展報道時,作出了這樣的推算:實現了核動力堆中燃燒後的核燃料的鈾、鈽材料回收,如果能將鈽材料在動力堆上實現循環利用,這意味著在現有核電規模下,中國已經探明的鈾資源從大約只能使用50到70年,變成了足夠用3000年。
乏燃料經過後處理,如果應用於中國目前已經運行和在建的主力堆型壓水堆,核燃料的利用率只能提高約20%-30%,如果放入快堆中並經過多次(12-18次)循環,則可以提高60-70倍。
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