一文看懂法国快堆的历史和规划

2017-01-18 | 来源: 核电那些事微信号 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

　　Part1快堆的特点

　　快堆全称快中子增殖反应堆，是堆芯裂变反应主要由平均能量0.1MeV以上的快中子引发的反应堆。由于没有慢化剂，快中子能够轰击铀-238使之以一定比例生成钚-239，而钚-239是比铀-235更好的裂变材料。

　　快堆中钚-239裂变产生能量的同时，不断将铀-238转化成新的钚-239，一个钚-239产生的快中子能使6-12个铀-238转化成钚-239，从而实现了核燃料的增殖，因此快堆也称增殖堆。

　　

　　法国“超凤凰”核电站外景

　　Part2法国快堆发展史

　　狂想曲”实验快堆：1966-1982

　　法国是最早研发快堆技术的国家之一，1966年法国第一座实验快堆“狂想曲”在卡达拉什研究中心建成。

　　“狂想曲”为钠冷快堆，采用回路结构，经多次改造后于1971年达到最大热功率40MW。1978和1982年该堆先后两次发生一回路少量钠泄露事故，加之科研任务基本完成，因此于1983年决定退役并最终关闭。

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　　“凤凰”核电站：1974-2009

　　1974年法国在马库尔以“狂想曲”为基础建成了“凤凰”核电站，热功率为563MW，电功率达到250MW，建成仅用66个月。与“狂想曲”不同，“凤凰”堆采用池式结构，即活性区、3台主泵和6组换热器的一回路冷却系统均浸没在金属钠的单个容器之内，二回路则包括3个独立的非放金属钠回路，分别配有一台蒸汽发生器。

　　这个特点能保证在失去一切液态钠强迫循环的情况下, 也能使反应堆依靠自然循环自己冷却下来。在燃料方面，“凤凰”的活性区一半为氧化铀，另一半为MOX燃料（铀钚混合氧化物），MOX燃料燃耗最高达到79500MWd/t。

　　图2.“凤凰”核电站

　　“凤凰”堆的建成，首先证实了快堆发电的可行性；其次改进了燃料结构和技术；最后考验了设计、材料和组成部件的性能。

　　“凤凰”的经验可以在一定范围内无须技术变更而直接外推组成更大容量的核电站。

　　“超凤凰”核电站：1981-1996

　　1974年，“超凤凰”核电站在法国东部的马尔维尔开工，位于郎涅河左岸，但受到成本超支以及政治因素的影响，1981年才完成建设并直到1986年才并入电网，至1996年在役的十年中，仅运行30个月，产生的电力不足20亿法郎，而建造和运营的成本约为600亿法郎，1997年该堆被永久关闭。