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铅秘
快堆技术 铅冷快堆 钠冷快堆
冷快堆 一体化快堆
一核燃料
核燃料 高密度 MOX 干法后 废物最终 循环系统
循环技术 燃料 燃料 处理技术 处理处置
图2 俄罗斯核能技术中期战略示意图
俄罗斯别洛雅尔斯克核电站4号BN-800快堆机组并网发 岛核事故后,美国提出具有更高安全性、更高功率的新一
电。除上述大功率快堆外,俄罗斯还正在研发一系列小型 代先进核电站,研制出了先进压水堆(ABWR)、先进非能
快堆,包括多功能研究快堆、铅冷快堆和铅铋冷快堆。 动式压水堆1000(AP1000)。相比于“二代”或者“二代+”
核聚变作为终极能源目标,俄罗斯一直保持较为领 核电机组,三代核电功率更大、寿命更长、建设周期更短、
先的水平。俄罗斯是核聚变研究最早的国家之一,有世界 经济性更好、安全性更高。为进一步强化防扩散要求和改
第一个超导托卡马克,并一直保持着较为领先的水平,但 善经济性,美国政府提出第四代核电技术,计划2030年
是由于经济问题,目前仍强调作基础的准备工作。俄罗斯 左右投入应用。此外,美国热堆小型化研发技术居世界领
以参与ITER计划为契机,筹划本国未来核聚变能发展,提 先地位,大力推进小型堆开发认证工作,去年8月,纽斯
出在2035年前后建成聚变示范堆设想,在2050年前后建 凯尔动力公司小型模块堆(采用压水堆技术)设计获美国
成商业聚变堆,堆型为聚变裂变混合堆。在俄罗斯《创新 核管会批准。
发展和技术现代化计划》中将受控热核聚变技术和创新等 坚持快堆技术攻关。在快堆发展初期,美国设计并
离子体技术的开发作为关键创新项目。俄罗斯一直积极 建造了一批小型试验快堆验证可运行性、安全性、增值性
参与ITER的研发,同时还和意大利共同建造IGNITOR,和 等,但是经济性阻碍了快堆商业化发展进程。美国能源市
哈萨克斯坦研制KTM装置,保持了聚变研究的活跃度。 场是充分的自由竞争市场,受经济性影响,美国暂无商用
美国 快堆计划,但是注重嬗变快堆的发展。美国一直持续快堆
美国是全世界最早利用核能的国家,其核电技术一 基础科研工作,包括先进结构材料与高性能燃料、超临界
直处于领先地位。当前,美国核电机组数、核电装机容量 二氧化碳能量转换系统、先进模拟与安全分析技术。美
和发电量都位列全球首位。美国核能发展战略是 :热堆 国于2000年率先提出的并被普遍核能国家接受的6种四
具有较强的经济竞争力,推动产业发展 ;不间断研发快堆 代堆中有3种是快堆,分别是钠冷快堆、铅冷快堆、气冷
技术,确保全球领先地位 ;核聚变技术作为未来能源,科 快堆。2021年初,美国能源部核能办公室最新版《核能发
学技术研发进程加快。 展战略愿景》中指出钠冷快堆、铅冷快堆可在更高温度和
不断提升核能经济性、安全性,在能源市场中取得突 更低压力下运行,是未来核能技术研发方向之一。为了解
破是美国长久以来热堆发展的基本方向。压水堆、沸水堆 决美国改进型反应堆商业化研发能力缺口,核能办公室正
因其经济性好成为了美国核电发展的主线,并不断占领全 在开发多功能试验反应堆(VTR),已制定出时间表和资金
球市场。上个世纪60年代,美国压水堆经济性得到证实 概况,以确保多功能试验反应堆在2026年之前投入运营。
后,随后向全球进行技术转让,法国、意大利、日本、韩国 多功能试验反应堆即为钠冷快堆,用于加速先进核技术的
等国家都是在美国帮助下实现自主化。目前全球440多 测试。
座正在运行或者建设的核电站近一半都源自于美国。福 美国是磁约束核聚变研究最发达的国家,聚变从科学
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