第二讲 核电:熟悉的陌生人(6)

 

日本核电站

1999年日本东海镇JCO 燃料后处理公司场外核泄漏事故,促使政府采取系列安全措施,并于2006年出台《防止原子能灾害法》。1993 年开始,日本斥资2.14万亿日元(约合190多亿美元),在青森县建立了世界上最大的核废料后处理工厂。2000年推出“关于核动力研究、开发及利用长期规划”。2006 年,日本经济产业省资源能源厅制定了“核能立国计划”,以“官民一体”的方式开发新一代轻水反应堆。

日本核电的一直倍受推崇状态使其核电技术、尤其是核电设备制造能力和技术水平占据世界最前列,形成了东芝、三菱重工、日立三大世界级核电巨头。

日本采取让压水堆与沸水堆相互竞争的政策,不仅保有了沸水堆技术的领先地位,而且具有了后发的先进压水堆技术。自2006年开始,日本核电三巨头相继开展全球核电产业的技术“圈地”运动,抢占核电市场高端。

2007年,日本运行55座反应堆机组,装机容量47577兆瓦,核发电量占27.5%,仅次美、法,位居世界第三。

韩国1957年加入国际原子能机构(IAEA)时就开始其核活动。1958 年通过了《原子能法》。1959 年政府成立了原子能委员会。1962 年,韩国第一座核反应堆首次达临界。1977 年第一台商用核电机组投入运营。此后,韩国进入核电高速发展期,1980 年代运行核电机组10台,90年代新增6台,目前20台,在建3台,批准5台。

韩国首批核电站建设,引进美国即西屋公司压水堆电站3台,为交钥匙工程。后续3台本国制造商参与。后续6台中2 台来自法国法玛通公司(Framatome)的压水堆核电机组,以及1 台来自加拿大原子能公司(AECL)的坎杜重水堆核电机组。80年代中期开始,实施核电站设计标准化计划推进国产化。1987年引进西屋公司的System80+,自主设计,形成自主的标准核电站(KNSP)。90年代末期开始,实施KNSP改进性计划,形成KNSP+;对System80+进行革新性设计,2003年形成了APR1400,均达世界先进水平。

2007年,韩国运行核电机组20台,装机容量17533兆瓦,核发电量占全国的35.3%。

先来一帖:执拗的加拿大核电——CANDU型重水堆

加拿大目前正在服役的核电站反应堆有18座,发电能力占加拿大全年用电的15%。这些反应堆中的16座位于加拿大经济中心省份安大略,这些反应堆型均为加拿大自己制造的重水堆型(CANDU),加拿大重水堆的特点是使用天然铀燃料,采用燃料管道承压的独特结构,实行不停堆换料,称作坎杜(CANDU,由Canada, Deuterium和Uranium三字缩成)型。

重水堆的突出优点是能最有效地利用天然铀。由于重水慢化性能好,吸收中子少,这不仅可直接用天然铀作燃料,而且燃料烧得比较透。

重水堆比轻水堆消耗天然铀的量要少,如果采用低浓度铀,可节省天然铀38%。在各种热中子堆中,重水堆需要的天然铀量最小。此外,重水堆对燃料的适应性强,能很容易地改用另一种核燃料。它的主要缺点是,体积比轻水堆大。建造费用高,重水昂贵,固体废物产生量大,发电成本也比较高。

秦山三期核电站

 我国的秦山三期核电站采用重水堆,工程于1998年开工,2003年全面建成投产。2007年,电站两台机组运行性能在国际40台重水堆核电机组中分别名列第4名和第5名。与WANO发布的2007年世界429台核电运行机组的性能指标相比,一号机组名列世界第30位,二号机组排名世界第14位。

核能发电:原子核裂变能量

核能虽然看上去很高科技,却并不神秘。

核能中的一个基本概念是“链式反应”。某些原子核可以分裂,并产生巨大的能量,即所谓的核裂变。比如铀235(铀同位素中的一种),只需要用一个中子轻柔地打它一下,它就可以发生分裂,分裂成两个或多个原子核,产生巨大能量。

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