科技日报记者 陈瑜
现在全世界400多座核电站的主力堆型叫热堆，在热堆中，铀-235比如煤，铀-238比如“废料”煤矸石。惋惜的是，自然界中铀-235的蕴藏量仅占0.66%，其他绝大部分是铀-238，占99.2%。
与热堆的核燃料使用办法不同，快堆中常用的核燃料是钚-239，钚-239发作裂变时放出来的快中子会被装在反响区周围的铀-238吸收，又变成钚-239，然后使堆中核燃料变多，反响开端循环继续下去，铀资源的使用率可提高到60%—70%。这意味着相对较贫的铀矿有了挖掘的价值。
快堆的另一个杰出特点是核废料越烧越少。热堆反响后的剩余物的放射性依然很强，而这些核废料在快堆反响中经过收回再使用今后，可下降放射性物质的衰变期，然后大大削减核废物处置量，因而快堆被公认为第四代核电技能。
依据冷却剂的类型，快堆一般又可分为气冷快堆、钠冷快堆和铅/铅铋冷却快堆。
现在快堆中，之前咱们比较了解的是钠冷快堆，我国工程院院士徐銤为之现已尽力了半个多世纪。
今日，咱们要知道的是别的一种快堆——铅铋冷却快堆。
铅铋快堆与钠冷快堆同归于液态金属冷却快堆，不同的是，前者选用铅铋共晶合金作为冷却剂。
记者12日从中核集团我国原子能科学研讨院12日得悉，我国首座铅铋零功率反响堆——启明星Ⅲ号在该院完结初次临界，并正式发动我国铅铋快堆堆芯核特性物理试验。
启明星III号铅铋零功率反响堆操控室
这被认为是我国在铅铋堆堆芯要害技能上获得里程碑式重大进展。
瞄准铅铋堆工程化重点难点问题
铅铋反响堆及零功率试验项目总负责人杨红义告知记者，零功率设备是运转功率极低（最高不超越100瓦）的反响堆，以此获取的零功率试验数据好像“标尺”一般，可以对要害核数据、堆芯物理规划办法、反响堆丈量技能等的准确性和可靠性进行“标定”。任何一种新式核能体系的研制进程，首要都经过研制相应的零功率设备，展开试验堆集原始数据，全面把握堆芯核参数和堆芯物理特性，并以此为根底完善热工、力学、屏蔽等反响堆其他方面的规划。
现在不少组织在从事铅铋快堆研讨，但此次临界的启明星III号零功率反响堆，是我国现在仅有堆芯带核的用于铅铋反响堆研讨试验的设备。
启明星III号铅铋零功率反响堆
专家解说，该设备的规划和建造并不简单，不仅仅要能使反响堆安全受控的临界，更重要的是要有准确的丈量办法对它的物理进程进行准确丈量，以获取用于铅铋快堆工程化的名贵的第一手数据。
启明星III号瞄准铅铋快堆工程化重点难点问题，在大尺度铅铋合金冷却剂材猜中准确构建了核燃料和铅铋合金冷却剂资料交互办法，愈加准确地模仿铅铋反响堆的堆芯物理特性；装备了根据不同原理的多套非能动安全停堆体系，固有安全性强；完结了集成化操控、运转和数据收集，运转与操作更便当，装备了多套试验丈量体系，可以获取丰厚准确的试验数据。
有望构成可移动核电源
成功完结临界后，启明星III号的使命并没有完毕。它将展开一系列试验作业，获得的堆芯核参数试验数据，可直接用于中核集团各类型铅铋反响堆工程化规划根底核数据的微观查验、堆芯规划与安全剖析办法的全面验证，以及反响堆运转技能的立异研制。
比较传统的反响堆，铅铋合金熔点低、沸点高，既能极大地下降规划和工程的难度，又具有更高的固有安全性和抵挡严重事故的才能，更高的能量密度和更长的运转寿期。在使用方面，既可以规划为百万千瓦级的大型电厂，也可规划为兆瓦级小型模块化核电源，其间小型核电源可用于深海空间站、海上石油挖掘渠道、南海区域的海岛开发、偏远地区的动力供应以及大数据中心等。
“它能有多小呢，公路上跑的轿车就能运载它，是真实的可移动核电源。”专家说。
在临界典礼上，中核集团副总经理曹述栋说到，要以2025年完结小型铅铋堆演示堆建造为阶段方针，赶快完结小型铅铋堆工程技能打破，构成类型谱系化开发才能和批量化出产使用才能。
来历：科技日报 文中图片均来自我国原子能科学研讨院
修改：岳靓
审阅：管晶晶
