世界乏燃料后處理工業(yè)現(xiàn)狀

1、世界乏燃料后處理工業(yè)現(xiàn)狀北極星電力網(wǎng)新聞中心20135711:26:56我要投稿所屬頻道:核電關(guān)鍵詞:乏燃料鈾核電技術(shù)北極星核電網(wǎng)訊:法國核電工業(yè)發(fā)達(dá)，現(xiàn)有58臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行，總裝機(jī)容量約63吉瓦，年發(fā)電量約4210億千瓦時(shí)，約占全國總發(fā)電量的75%。這些核電機(jī)組在發(fā)電的同時(shí)，也產(chǎn)生大量的乏燃料。法國采取閉合式燃料循環(huán)政策，即對(duì)核電廠產(chǎn)生的乏燃料進(jìn)行后處理，回收其包含的鈾和钚，并制成燃料繼續(xù)在反應(yīng)堆中循環(huán)使用。采取閉式燃料循環(huán)政策的國

2、家還有日本、俄羅斯、印度等國，就目前的情況看，法國的商業(yè)乏燃料后處理及再循環(huán)工業(yè)是世界上規(guī)模最大、工藝最成熟、技術(shù)最先進(jìn)的。大型商業(yè)后處理活動(dòng)：不可比擬的大型商業(yè)后處理活動(dòng)：不可比擬的“阿格地位阿格地位”法國先后建成過UP1、UP2和UP3三座商業(yè)后處理車間，其中位于馬庫勒場址的UP1于1958年投運(yùn)，主要用于軍事目的，已于1997年關(guān)閉，UP2和UP3均位于阿格后處理廠。經(jīng)過40年的發(fā)展，阿格后處理廠如今已成為法國甚至是世界上規(guī)模最大

3、、技術(shù)最先進(jìn)、工藝最成熟的商業(yè)輕水堆乏燃料后處理基地。它不僅處理法國國內(nèi)的乏燃料，還為德國、日本、意大利等國處理進(jìn)口乏燃料。該廠運(yùn)行至今未發(fā)生過任何重大事故，成為成熟商業(yè)后處理的典范。該工廠目前擁有6000多名員工。阿格后處理廠現(xiàn)有兩個(gè)后處理車間在運(yùn)行，即UP2800和UP3，均使用成熟的PUREX工藝。UP2于1962年動(dòng)工興建，1967年1月投產(chǎn)，曾處理過石墨氣冷堆、快中子堆以及輕水堆等多種堆型的乏燃料，處理能力為400噸年，但經(jīng)過

4、改造后每年可處理800多噸輕水堆乏燃料，并更名為UP2800；UP3由7個(gè)國家（不包括法國）的外國客戶共同出資興建，于1990年投入商運(yùn)，額定處理能力為800噸年。兩個(gè)車間的總處理能力約為1700噸年，若滿負(fù)荷運(yùn)行，可承擔(dān)90～100臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組每年產(chǎn)生的乏燃料的后處理任務(wù)。目前，全球的輕水堆乏燃料后處理能力總計(jì)約為3000噸年，而阿格后處理廠占到其中一半以上，可見其在世界乏燃料后處理領(lǐng)域擁有不可比擬的地位。在阿格工廠，后處理作

5、業(yè)可回收99.9%的钚和鈾，僅剩下約3%的物質(zhì)成為高放廢物，經(jīng)過玻璃固化后存于現(xiàn)場，等待最終處置。目前，阿格后處理廠的典型進(jìn)料是鈾235濃度為3.7%、燃耗為45GWdt、冷卻4年后的壓水堆和沸水堆乏燃料。法國電力公司目前每年產(chǎn)生約1200噸乏燃料，在2009年以前每年將其中的850噸運(yùn)往阿格后處理廠進(jìn)行處理，可回收約8.5噸钚和810噸堆后鈾（RepU），其中回收的钚被立即送往馬庫勒（Marcoule）工廠制造成約100噸混合氧化物燃

6、料（MOX）。從2010年起，法國電力公司每年送至阿格后處理廠的乏燃料增加到了1050噸。投運(yùn)，1997年產(chǎn)能達(dá)到100噸年。2003年該廠的許可產(chǎn)能從145噸年提高到195噸年。截止到2008年年末，阿?，m持有30噸年的MOX燃料出口合同，主要來自日本和德國。2008年年底，阿?，m和法國電力公司宣布把乏燃料后處理和再循環(huán)協(xié)議延長到2040年，從而確保阿格后處理廠和梅洛克斯MOX燃料制造廠可以得到持續(xù)發(fā)展。為此，阿?，m打算到2015年將

7、阿格工廠的實(shí)際后處理產(chǎn)能提高到1500噸年。這使法國電力公司每年送至阿格后處理廠進(jìn)行處理的乏燃料從2010年起可增加到1050噸，梅洛克斯工廠的MOX燃料年產(chǎn)量從100噸增加到120噸。該協(xié)議還意味著法國電力公司將循環(huán)使用乏MOX燃料。使用后的乏MOX燃料和乏堆后鈾目前被臨時(shí)貯存起來，等待未來各種條件成熟之時(shí)再進(jìn)行后處理，然后在第四代核能系統(tǒng)中使用提取出來的钚。新型后處理技術(shù)的開發(fā)：為第四代核能系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用做技術(shù)準(zhǔn)備新型后處理技術(shù)的開

8、發(fā)：為第四代核能系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用做技術(shù)準(zhǔn)備法國目前正在研究和開發(fā)3種先進(jìn)的后處理流程，分別是COEX、DIAMEXSANEX和GANEX。其中，COEX流程已經(jīng)比較成熟。阿?，m于2007年完成“一體化再循環(huán)工廠”的設(shè)計(jì)，并計(jì)劃于2020年采用COEX流程建成第三代后處理廠。COEX流程屬于第三代后處理技術(shù)，可將鈾、钚（通常還有镎）共同提取出來并提取出純鈾。DIAMEXSANEX流程可選擇性地把長壽命放射性核素（重點(diǎn)是镅和鋦的分離）與短壽命

9、裂變產(chǎn)物分開。該流程可與COEX（在鈾、钚、镎分離之后）聯(lián)合使用。鈾钚和次錒系元素可在快堆中循環(huán)使用。GANEX流程可使钚和鈾共沉淀（和COEX流程一樣），然后使次錒系元素和一些鑭系元素與短壽命裂變產(chǎn)物分離。鈾、钚和次錒系元素共同成為快堆燃料，鑭系元素成為廢物。作為法國日本美國全球錒系元素循環(huán)國際論證計(jì)劃（GACID）的一部分，這種流程從2008年起開始進(jìn)行示范論證。目前，示范工作預(yù)計(jì)已經(jīng)完成，正在制造燃料元件。從2020年起，燃料組件

10、將被裝入日本文殊快堆進(jìn)行輻照測試。為了論證這些技術(shù)的工業(yè)可行性，法國可能會(huì)建造兩座中試廠。一座可能基于COEX流程，旨在為法國原子能和替代能源委員會(huì)擬于2020年建成的第四代核能系統(tǒng)（快堆）制造驅(qū)動(dòng)燃料。另一座用于制造含有次錒系元素的燃料組件，以便在快堆上進(jìn)行輻照測試。法國的長遠(yuǎn)目標(biāo)是到2040年左右為第四代核能系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用做好技術(shù)準(zhǔn)備，屆時(shí)阿格后處理廠將被新的一體化核燃料循環(huán)設(shè)施所取代。技術(shù)輸出：將后處理技術(shù)推向國際市場技術(shù)輸出：將