乏燃料处理国际概览及战略意义2012.pptx

乏燃料处理的国际关系和战略意义 理科生环地 林楠 ............ 目录 1.乏燃料后处理的基本过程 2.乏燃料后处理的国际概况 3.发展乏燃料处理的战略意义 ............ 为了应对化石燃料的短缺和保证能源安全，核电因其清洁性和高能量密度而受到青睐，进入了一个积极发展期，由此也带来了对核电站卸下的乏燃料进行有效管理的问题。 目前，对于乏燃料的管理，国际上主要有两种战略考虑： 1.“一次通过”战略 2.“后处理”战略 今天，我主要介绍第二种方式的国际概况及其战略意义。 ............ ............ 乏燃料又称辐照核燃料。在反应堆内烧过的核燃料。核燃料在堆内经中子轰击发生核反应，经一定时间从堆内卸出。它含有大量未用完的可增殖材料238U或232Th，未烧完的和新生成的易裂变材料239Pu、235U或233U以及核燃料在辐照过程中产生的镎、镅、锔等超铀元素，另外还有裂变元素90Sr、137Cs、99Tc等。经过冷却后把有用核素提取出来或把乏燃料直接贮存。 1、冷却与首端处理：冷却将乏燃料组件解体，脱除元件包壳，溶解燃料芯块等。 2、化学分离：即净化与去污过程，将裂变产物从U-Pu中清除出去,然后用溶剂淬取法将铀-钚分离并分别以硝酸铀酰和硝酸钚溶液形式提取出来。 3、通过化学转化还原出铀和钚。 4、通过净化分别制成金属铀（或二氧化铀）及钚（或二氧化钚）。 20世纪50年代末、60年代初。比利时、法国、美国、意大利、联邦德国、日本和印度等国纷纷建立了乏燃料后处理研究设施、钚实验室。并研发MOX料。70年代初法国和美国率先在实验快堆内考验了MOX燃料组件。截至80年代。大多数已建成的快中子堆都成功地使用了MOX燃料。欧洲一些核工业国家也研究了在压水堆(PWR)、沸水堆(BWR)和重水堆(HWR)中再循环使用的研究．逐渐使MOX燃料在轻水堆中的应用达到了工业规模。据截至2000年的统计，已有2 200套以上的MOX燃料组件在法国、德国和比利时等国家的30多个PWR和BWR中使用，平均燃耗达40 000 MWd／t重金属。 美国自20世纪80年代停止发展核能后。乏燃料后处理也停止了发展。现在没有商业乏燃料后处理的能力。法国一直坚持发展核能，并坚持走闭合循环的技术路线，是世界上后处理能力最强、经验最丰富的围家。 乏燃料处理的国际概况 ............ 截至2006年 国外后处理状况 ............ ............ 国际概况 2.有利于环境保护与环境安全。实现生态环境的可持续发展。 4.在国际核燃料合作中发挥更大的作用。 ............ 实施乏燃料后处理 的 战略意义 1.有利于铀资源的充分利用，实现核能资源可持续发展。 3.实施闭合循环技术路线是提高我国核战略地位，保持我核大国地位的重要战略措施。 ............ 1.当前世界已经运行的绝大多数核电站，燃料 利用率很低，一般只利用天然铀中0．6％左右的能量⋯．难于满足核电长期的可持续发展。如果实施闭合循环的技术路线，在铀钚再循环阶段。乏燃料中的铀回收复用，使资源利用率由0．6％左右提高到l％左右，可缓解天然铀资源的消耗。如闭合循环发展到快堆增殖循环，能把天然铀中占99．7％的铀一238也充分利用起来，使资源利用率提高到60％左右，是铀钚再循环的60倍以上，是“一次通过”的100倍以上。可基本解决核能发展的资源可持续发展问题。由于走闭合循环的技术路线。可大幅度提高铀的资源利用率，对我国的核能发展来说。走闭合循环的技术路线是解决核燃料长期、持续、稳定、可靠供应的有效措施之一。提高资源利用率，减缓对铀资源的需求，对解决我国铀资源供应问题具有重大的现实意义。 2.实施核燃料闭合循环．乏燃料后处理排放的高放废物量比“一次通过”(将乏燃料当成废物直接进行最终处置)的乏燃料废物量要少得多，可大大降低长寿命放射性废物的体积和潜在的放射性毒性，从而减少了废物处置所需的空间。如果实施铀钚再循环。最终处置量降低为“一次通过”的四分之一左右．这就是说如“一次通过”要建四个最终地质处置库实，施铀钚再循环建一个就可以了。如果实施快堆增殖循环。对高放废物进行分离。把分离出的长寿命裂变产物和次锕系核素，放到快堆中嬗变成短寿命的放射性物质。余下仍需最终地质处置的量就很少了，解决了核能发展的环境生态可持续发展问题。 ............ 乏燃料处理核战略意义 3.国家核战略地位的两个主要标志：一个是敏感技术的掌握和水平：一个是核工业体系和核科技体系的完整性和水平。核工业的两大敏感技术：一是属核燃料循环前端的铀浓缩技术；二是属后端的乏燃料处理技术。伊朗的铀浓缩活动已成为国际外交斗争的焦点．就表明了