2010年7月21日,我国第一座快中子反应堆——中国实验快堆首次实现临界,意味着我国第四代先进核能系统技术实现了重大突破,成为世界上第8个拥有快堆技术的国家。近日,中核集团总经理孙勤,原子能院院长赵志祥,中国实验快堆总工程师徐銤,原子能院科技委副主任顾忠茂接受采访并回答了本报记者的提问。
孙勤:核电的发展没有“天花板”
记者:中国实验快堆的安全性怎样?
孙勤:在设计建造过程中,快堆的固有安全是不断提升的。举例说,安全壳甚至要顶住波音737飞机掉在上面,它都不能对整个核岛的安全性产生破坏性的影响。
记者:未来世界核电的发展趋势是什么?
孙勤:国际原子能机构预测到2035年,整个核电的发电量占世界发电量的25%以上,核电发展的空间还是很大的,所以我们经常讲,在30年甚至更长的50年以内,核电发展没有“天花板”。
记者:您怎样看待中国快堆实验的明天?
孙勤:今后,如果两个商用示范快堆建成,能够证明它的整个经济性能、技术性能、安全性能,都能够满足整个商业化的要求。这样,我们向四代的快堆的推进,又向前进了一步。
赵志祥:坚持自主创新要义无反顾
记者:中国实验快堆对我国核能可持续发展具有什么重大意义?
赵志祥:发展快堆技术是我国核能可持续发展一个非常重大的技术。
今后要解决减少二氧化碳排放,发展清洁能源就必须大规模发展核电。但是,从技术上来说有两个障碍,一是核燃料资源是有限的。二是产生的长寿命放射性废物最终如何安全处置。发展快堆就可以很好地克服这两个问题,并可以在上千年的时间内解决我国核能发展燃料供给问题。
记者:下一步,到示范堆到最终转入商业用途,是否有一个清晰的“时间表”?
赵志祥:计划到2020年建成示范快堆,在此基础上预计在2030年左右就可以进行商业推广。因为一种新的堆型不仅仅是安全、可靠就可以被大家接受,商业推广必须还有经济性的问题。
记者:实验快堆同俄罗斯等国比较,我国的优势在哪里?
赵志祥:发展快堆,集中了核工业最先进的技术。当然,也集中了核工业的一些难点。第一,它是一个先进的、安全的堆。它的堆芯熔化概率比现在的压水堆还要低1-2个量级。第二,我们采纳了一些新技术。如非能动的技术,提高了堆的安全性。第三,在设计、建造时开展国际合作,主要是和俄罗斯的合作。最终,通过自主创新形成了数百项成果。
总的来说,坚持自主创新这条路是很难的。必须要有足够的精神准备,十足的韧劲,百折不回的精神,才能走这条路。
徐銤:总有一种信念在支撑
记者:快堆是在什么背景下建立的?
徐銤:上世纪60年代中期,我国的快堆研究开始起步,建成了一批小型实验装置。其中,最具有代表性的研究成果是1969年由周总理特批50千克高浓铀建成的“东风-6号”零功率实验装置,实现了我国快堆技术“零”的突破。后来,因“文革”等原因,快堆发展陷入困境。
上世纪80年代,国家863计划批了这个项目。1992年,把它确认为能源里最大的项目。1993年国家决定建设实验快堆。
实际上,我们第一步就选了60兆左右,得到专家的认可。快堆从开始到建造,得到原国家计委、科工委、财政部及核总的大力支持。
记者:在设计、建造、调试过程是怎样坚持自主创新的?
徐銤:首先,采取什么样的重要的技术方案是我们自己定的。钠冷快堆现在有两种堆型:钠冷池型和钠冷回路型。它们各有所长。在商用堆的设计中,只有日本采用回路型堆,其他国家都是池型堆。
第二,温度条件、热工条件和商用堆相近。包括换料的安全问题。
第三,1989年,我们了解国外的研究方向,提出要解决余热导出的问题。当时,俄罗斯尚没有这个成熟的技术,是我们合作做的,前后做了三次实验。之后,俄方做了技术设计,我们再完成初步设计及施工设计。
第四,截至目前,我们收获了数百项科技成果,已申请了100多项专利,其中80多项被授予专利权。
第五,标准问题。快堆有30%的关键设备、仪器是进口的,国产化率达70%。它的设备一般采用常压,设备薄,好焊接;相容性也好;只要钠净化好就可以保证工作100年没有严重腐蚀。同时,收集和编制了自己的标准、规范,为今后示范堆、商用堆设计打下基础。
总之,科学研究的国际合作是需要的,但我们的自主性一直是要坚持的。
记者:徐总,请谈谈“快堆精神”?
徐銤:这个现在还谈不到,但大家工作这么多年,都有一些互相支撑的东西,最重要的支撑就是这个堆型对国家太重要了。而且我们正在实践我们的院训“以身许国、敢为人先、严谨求实”,进行堆的科研、设计和建造。
我们并不是在所有的时候都很顺利,但我们互相鼓励,这是国家需要的,我们时常开玩笑说,“替天行道总是没错的”。2006年对长远的人员需求也做了规划。有一支强大的队伍实在是太重要了。
发展快堆,国外也非常重视。俄罗斯《真理报》称,中国发展快堆,代表改革开放的成就。
我们会继续努力,继续做好示范堆、商用堆,把二氧化碳的排放量真正降下来,为国分忧。同时,可以从长远角度解决国家能源安全问题,实现我国经济的可持续发展。
顾忠茂:闭式循环系统宜早不宜迟
记者:快堆只是一个平台,但还要解决核燃料闭式循环的问题。对吗?
顾忠茂:现在,世界是由热中子堆到快堆到聚变堆“三步走”发展路线,我国也如此。热堆是一个成熟的堆型,已经形成一个核电产业。压水堆的循环对铀资源的利用率不到1℅。压水堆出来的乏燃料经过后处理产生的钚239再作为燃料,返回压水堆后,能提高20-30℅,铀资源的利用率始终是有限的。而且通过后处理产生的高放废物的体积只能降低到1/4左右。
快堆的核燃料闭式循环系统能从根本上解决铀资源不足、核废物处理问题。铀资源的利用率可以达到60-70℅。
记者:目前,我国在核燃料闭式循环系统建设进展如何?
顾忠茂:严格讲,搞快堆的燃料循环刚刚起步。目前,我们正在建后处理大厂,已进入热试阶段。其他方面还差得很远。不管是国际合作,还是自主研发,都应当科学、严密、审慎,要系统、全面,宜早不宜迟。毕竟,一个后处理厂没有20年时间是难以建成的。(
杨东 任旼 刘昊元)