发展快中子增殖反应堆是有效利用核燃料资源的必由之路

快中子增殖反应堆与现有的热中子堆的根本区别是,快堆是直接利用裂变产生的快中子来轰击核燃料原子核使之发生裂变。这种堆的最大特点是, 每烧掉一个裂变原子可以产生一个以上的新的核燃料原子,利用这种堆发来电,除了自身发电外,还能增殖核燃料。

法国人把电功率 25 万千瓦的原型快堆取名为 Phenix,翻译成中文叫“凤凰”,是传说中的吉祥鸟,西方称它为“不死鸟”。在埃及神话里,传说它生活在阿拉伯的沙漠中,每隔五百年自焚一次,然后又从死灰中复生。法国将快堆取名为“凤凰”和“超凤凰”是对快堆的生动正确的描绘。

世界上早在研究原子弹的初期就开始研究快堆,1951 年建成的世界上第一座试验核电站(EBR-I)就是一座快中子堆核电站,它第一次为两排房子点亮了电灯,人类第一次享用了核电。

由于快中子堆技术复杂,从研究快堆原理至今已有 40 多年历史,还没有

完成商业化推广使命。不过,现在全世界已经建成了 20 座快堆,其中法国的

120 万千瓦电功率“超凤凰”快堆,从 1985 年启动至今仍在顺利运行。现在, 美国利用早期建设的试验快堆(EBR-Ⅰ),改装成 EBR-Ⅱ金属堆芯试验电站,经 20 年研究证明,金属型燃料快堆将有较好的发展前途。用这种快堆可以将燃料倍增时间从原来的 20 年缩短到 6~7 年,如果这种快堆将来能够实现商用,将为增殖燃料作出重大贡献。

现在,快堆发展正处在商业应用前夜,预计到下世纪初期,可能逐步进入商业化应用。