中國第四代核反應堆鉛基堆核“芯”技術打破壟斷

科技日報北京4月5日電 （劉曉麗 記者陳瑜）記者5日從中國科學院核能安全技術研究所（以下簡稱“核安全所”）獲悉，該所先進核能研究團隊研發的新型燃料組件及包殼材料，解決了鉛基堆堆芯材料的關鍵技術難題，同時可為其他液態金屬冷卻反應堆燃料發展提供技術支持。該項自主研發技術打破了國外技術壟斷。

核安全所鉛鉍迴路試驗裝置

另一角度的試驗裝置

鉛基堆被“第四代核能系統國際論壇（GIF）”組織評定為有望首個實現工業示範和商業應用的第四代反應堆。除了產能安全性和經濟性方面的突出優勢，鉛基堆還具有良好的核廢料“焚燒”處理能力和核燃料增殖能力，是一種能夠實現多種應用和可持續發展的先進核能系統。

鉛基堆已被選作中科院戰略性先導科技專項“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統”和國家“十二五”重大基礎設施建設項目“加速器驅動嬗變研究裝置”反應堆系統。核安全所負責“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統”相關研發工作，目前已完成反應堆系統詳細設計及主要技術研發，並在核心設計理念與關鍵設備研製方面實現了突破，具備了鉛基堆工程實施能力。

鉛基堆具有良好的工業技術基礎，如俄羅斯核潛艇裝備的鉛基堆已有近100堆年的成功運行經驗。由於具有巨大的商業潛力，目前俄羅斯和歐洲正積極推動的鉛基堆工程化應用，計劃2021年實現商業示範。

除了俄羅斯，歐盟國家以及美國、韓國、日本都先後開展了鉛基反應堆的研究，而我國在該領域的成果也得到業內肯定。

相關閲讀——鉛基堆的技術優勢：

優良的中子物理特性：鉛和鉍對中子的慢化能力和吸收能力很低，中子能譜硬、經濟性好，適合作為高效增殖核燃料及嬗變核廢料的快中子反應堆冷卻劑。

優良的熱工水力特性：液態鉛基合金載熱及傳熱能力強，作為冷卻劑能夠使反應堆堆芯更緊湊，適合小型模塊化及船用核動力的發展。

優良的安全特性：液態鉛基合金沸點高、化學穩定性好，作為反應堆冷卻劑可在常壓運行且與空氣和水接觸不會發生劇烈的化學反應，事故條件下液態鉛基合金凝固可對放射性物質起到自封效應;液態鉛基合金自然對流能力強，同時使反應堆具有負反應性反饋，在事故條件下能夠依靠自然對流導出堆芯餘熱，使反應堆具有固有安全性。