11月16日，中國國家原子能機構核燃料處處長呂曉明在天津召開的“２０１０中國國際礦業(yè)大會”上表示，中國正通過多種渠道獲取鈾資源，以確保大規(guī)模核電發(fā)展需要。記者也在近日舉辦的“首屆中國工程院-國家能源局能源論壇”上了解到，當前國內一些前沿的核能技術研究也針對“鈾資源”展開，無論核能專家或者核電企業(yè)管理者，都對如何提高鈾資源利用率表現出興趣。

業(yè)內人士向記者表示，提高鈾資源的利用率，已經顯得非常重要。

混合堆研究待驗證

“我們很想知道這項技術的可行性到底有多大？”

“目前，我們正在和有關核電企業(yè)商討這項技術的可行性驗證，希望能盡快達成合作。”

以上這段對話是記者在“中國工程院-國家能源局首屆能源論壇”核能分會場記錄的中國工程院彭先覺院士回答某能源企業(yè)的片段。

“如果你感興趣，可以和彭院士談一談，讓他的研究成果早日付諸實踐。”主持人陳念念院士開玩笑地說。

而他們討論的正是彭先覺院士提出的Z箍縮驅動核裂變能源堆的概念設想，這個設想及可行性分析的主體就是如何讓混合能源堆（聚變-裂變混合堆）中的核燃料循環(huán)更加簡便、經濟，從而進一步提高鈾資源的利用率。這也是國家能源局總工程師吳貴輝在《我國能源形勢及發(fā)展對策》報告中所強調的大力節(jié)約能源所涉及的話題。

在核電大發(fā)展的今天，鈾資源的重要性日益凸顯，而“核電站的糧食”，也成為鈾資源重要性的最形象比喻。據了解，我國共探明大小鈾礦床（田）200多個，礦石以中低品位為主，主要分布在江西、廣東、湖南、廣西，以及新疆、遼寧、云南、河北、內蒙古、浙江、甘肅等省區(qū)，礦床以中小型為主。

“即使鈾礦儲量豐富，如果不能提高利用率，核電長遠發(fā)展會受影響。”一位核電企業(yè)的負責人告訴記者。

而據彭先覺介紹，在所知道的主要核能途徑中，純裂變的熱中子堆對鈾資源利用率只有1%；快堆因為钚燃料倍增時間長（大于10年），難以在幾十年的時間內形成足夠規(guī)模；純聚變堆也存在很大技術困難。

“要使核能成為商用能源，比較好的辦法是走混合堆的途徑。”彭先覺表示。他同時指出，Z箍縮驅動聚變-裂變能源堆將是未來規(guī)模能源的一條非常有競爭力的技術路線，對于建立我國安全、清潔、經濟、持久的能源系統(tǒng)發(fā)揮很大作用。

快堆發(fā)展步伐明晰

“在壓水堆已有序開始高速發(fā)展的情況下，考慮到鈾資源的有限性和壓水堆核電站乏燃料中的次量錒系核素進行合理處理和處置，快中子增值堆及閉式燃料循環(huán)則是核能可持續(xù)發(fā)展的關鍵。”中國原子能研究院實驗快堆總工程師徐銤在其《快堆及閉式燃料循環(huán)和我國核能的可持續(xù)發(fā)展》報告中表示。

據記者了解，快堆燃料循環(huán)包括熱堆乏燃料后處理、快堆燃料制備、快堆乏燃料后處理等，將鈾資源利用率提高到60%-70%。

資料顯示，我國現已核準34臺核電機組，裝機容量3692萬千瓦；其中開工在建機組25臺，裝機容量2773萬千瓦，目前是全球核電在建規(guī)模最大的國家。

徐銤透露，加快快堆發(fā)展，大規(guī)模替代化石燃料是我國減排溫室氣體排放的必由之路。因為要有數十億千瓦的核電容量必然要依靠快堆的增殖。因此，快堆發(fā)展應有三個戰(zhàn)略目標：2020年建成800—900Mwe示范快堆，繼而小批量推廣快堆商用核電站，增加核電容量；2050年核電總容量發(fā)展大道240Gwe或者更大容量。使核電份額占我國總發(fā)電量的16%或更高比例；2050年—2100年，核能大量替代化石燃料，減少二氧化碳排放。

業(yè)內人士也向記者指出，我國正逐步進入核電建設收獲期，未來幾年將有大批核電機組建成投運，這要求足夠的核燃料作為支撐。在節(jié)約能源的前提下，鈾資源利用率較高的快堆發(fā)展能夠保證我國中長期核能需要。

“但是，快堆燃料循環(huán)的經濟性是決定快堆發(fā)展的關鍵因素，只有當快堆在經濟上可以與目前的壓水堆相競爭時，快堆才能大規(guī)模進入市場，實現商業(yè)應用。”來自西安交通大學能動學院的胡平認為。他在《快堆核燃料循環(huán)經濟性分析》一文中提出三種可行的快堆核燃料循環(huán)方案，同時對這三種方式進行了經濟性比較，指出實現快堆核燃料循環(huán)經濟性的優(yōu)化將是下一步研究的重點。