세기의 교분, 프랑스의' 슈퍼 피닉스 고속 더미' 싸움이 바로 그 예이다. 이것은 잿더미에서 영생을 얻은 중국 신새의 이름을 딴 원자력 발전소이다. 일찍이 10 년 전부터 프랑스 전력회사의 전기망에 통합되었다. 정상 가동 시간은 길지 않지만 기술 탐구로 제공되는 경험은 가치가 있다.
현재 러시아 일본 인도에는 총 8 개의 고속더미가 있는데, 즉 고속 중성자 증식더미가 정상적으로 작동하고 있다.
고속 원자로는 다른 원자로와 마찬가지로 원칙적으로 원자 폭발의 가능성을 배제했다. 물론 고속 원자로 발전에는 아직 기술적인 문제가 있다는 것은 부인할 수 없지만, 주의만 하면 문제는 해결될 수 있다. 근본적으로 말하다. 속더미는 고유의 안전성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 좋은 경제성도 가지고 있다. 고속 원자로 원자력 발전소의 핵연료 이용률은 비열 원자로 원자력 발전소보다 60 ~ 70 배 높으며, 고속 원자로는 장수하는 방사성 플루토늄 원소도 태울 수 있다. 고속 원자로 원자력 발전소와 열 원자로 원자력 발전소는 인류에게 안전하고 경제적이며 깨끗한 전기를 공급하기 위해 서로 보완할 수 있다. 선견지명이 있는 나라는 고속 원자로 원자력의 발전을 무시하지 않을 것이다. 예를 들어 1995 년에는 일본의 설치 용량이 28 만 킬로와트인 고속 힙 문수가 발전 실험에 성공했다. 그래서 일본 정부는. 1997 년 6 월, 고속 원자로와 핵연료주기 개발 계획을 계속 추진할 것이라고 발표했다.
2050 년까지 우리나라의 에너지 격차는 6543.8+0 억 톤의 표준석탄에 이를 것이다. 사람들은 이미 탄소기반 연료의 대량 사용이 환경오염의 중요한 요소 중 하나가 되었다는 것을 깨달았고, 원전 발전을 가속화하는 것은 고속 원자로 원전을 포함한 것이 이러한 갈등을 해결하는 중요한 방법 중 하나라는 것을 깨달았다. 중국도 고속 원자로 기술의 발전을 매우 중시하고 관련 당국의 대대적인 지지를 받았다. 1987 고속 원자로 기술 연구는 국가' 863' 하이테크 프로그램에 포함돼 에너지 분야 최대 프로젝트로 등재돼 최근 열전력 65 MW, 전력 약 20 MW 의 고속 중성자 실험용 원자로를 건설할 계획이다.
지난 10 년 동안 세계 고속 원자로는 저조한 상태였다. 주로 1970 년대 말부터 세계 경제가 둔화되고 에너지와 전력의 성장 속도도 둔화되고, 열 원자로 발전도 그에 따라 둔화되면서 고속 원자로는 열 원자로의 후계자로서 발전도 제한되었다. 그러나, 다른 나라에 빠르게 쌓이는 발전도 불균형이며, 각국은 각기 다른 국정에 따라 다른 정책을 채택했다. 핵대국인 중국은 서유럽에서' 슈퍼 피닉스 급락' 의 성쇠에 대한 끊임없는 논쟁에서 여전히 빠른 무더기를 가동하기로 결정했다.
앞으로 오랫동안 인류는 여전히 핵분열 에너지를 사용할 것으로 예상된다.
현재 원자력 이용의 주요 문제점은 (1) 자원 활용도가 낮다는 것이다. 열 중성자 원자로 원자력 발전소는 공업에 쓰인다. 발전 비용은 석탄 발전소보다 낮지만 우라늄 -235 를 연료로 사용하여 천연 우라늄의 99% 를 차지한다. 우라늄 3% -238 은 사용할 수 없습니다.
(2) 우라늄 -235 와 플루토늄 -239 를 제외한 고방폐액에는 대량의 플루토늄 원소 (MA) 와 핵분열 생성물 핵종 (PP) 이 함유되어 있는데, 그 중 일부는 수백만 년 이상 반감기가 되어 생물학적 주를 위협하는 잠재적 요인이 되고 있으며, 최종 처리 기술은 아직 완전히 해결되지 않았다.
(3) 원자로는 임계 계수가 1 보다 큰 외부 자체 베어링 시스템으로 안전 문제를 지속적으로 모니터링하고 개선해야 합니다.
(4) 핵 비확산의 제약, 즉 원전 원자로에서 발생하는 플루토늄 -239 가 통제된다.
이 네 가지 문제 중 처음 두 가지가 비교적 현실적이다.
고속 중성자 증식 원자로를 이용하여 천연 우라늄 중 우라늄 -238 은 플루토늄 -239 로, 플루토늄 -239 는 핵분열 연료로 전환될 수 있다. 플루토늄 -239 또는 우라늄 -235 로 수십 년 동안 운영한 후 시스템은 우라늄 -238 에 의해' 자아' 될 수 있으며 우라늄 자원 이용률은 60 ~ 70 배 높아질 수 있다. 이는 자원 활용에 도움이 되지만, 다른 세 가지 문제는 더 심각한 도전에 직면해 있다. 또한, 고속 중성자 증식 원자로의 초기 충전은 열 중성자 원자로의 사용 후 연료에서 추출한 대량의 산업 플루토늄 비축에 의존한다. 만약 열더미 발전소가 상당한 설치 용량으로 발전하지 않았다면, 고속더미는 공업 응용 규모를 가질 수 없었을 것이며, 이때 고방폐액의 재고량은 이미 매우 컸다. 현재 고방폐액의 처분 방법은 고화, 포장, 안정된 암층에 묻히는 것이다. 이런' 후처리-고화-깊은 매장' 처리 방식은 가능하지만 장기적으로 생물권 석방 문제를 해결해야 한다.
따라서 이상적인 핵 시스템은 천연 우라늄 (또는 고갈 우라늄) 을 원자로의 기본 충전으로 사용하여 생성된 방사성 폐기물을 시스템에서 단수명 (반감기 수십 년) 이나 안정적인 핵종으로 전환해야 한다. 시스템에서 출력되는 폐기물은 단수명과 저방사성 폐기물이다. 이것이 바로 세계 핵기술계가 적극적으로 연구한 우라늄 자원, 방사성, 청결성을 갖춘 원자력 시스템이다. 이 체계의 물리와 방사화학의 기초는 (1) 중성자 핵반응을 이용하여 비핵분열 핵을 핵분열 핵으로 전환하여 체계 내에 안정적인 핵분열 공급 비축을 형성한다는 것이다.
(2) 화학분리공정은 고방폐액에서 MA 와 PP 를 추출하여 시스템으로 반송하는 데 사용된다. 특정 조건 하에서 MA 는 추가적인 에너지 공급 자원이 되고, PP 는 중성자를 흡수하여 안정된 핵이나 짧은 수명핵으로 변하는 것이 이른바 분리변화 (P-T) 법이다.
핵기술계는 가장 유망한 방사성' 청정' 원자력 시스템이 중강유질 서브가속기 (1 ~ 1? 5 GeV, 수십 밀리암페어 이상 전류 강도) 및 하위 임계 장치 (열 중성자 또는 고속 중성자) 는 "현장" 분리 과정 (외부 환경과의 접촉을 피하기 위해 공장 근처에 배치) 과 결합되어 있으며, 일반 문헌에서는 ADS (가속기 구동 하위 임계 장치) 라고 합니다. 중핵에서 양성자의 분열 반응으로 인해 발생하는' 외원' 중성자를 통해 하위 임계 장치를 가동한다. 비핵분열 핵이 핵분열 핵으로 변환되는 과정에서 중성자 출력 에너지를 배로 늘리고, 중성자 비축이 자생적이거나 수입된 MA 또는 PP 로 변하는 반면, 2 차 임계 장치의 임계 계수는 0 인가? 약 95, 시스템은' 외원성' 중성자에 의해 가동되기 때문에 원칙적으로 가속기가 작동을 중지할 때 2 차 임계장치는' 꺼짐' 으로 임계 사고 문제가 없다. 이 시스템의 입력은 주로 천연 우라늄 등 분열되지 않은 재료로, 출력은 전기와 수명이 낮은 저방사성 폐기물이다. 가속기가 소비하는 에너지는 시스템이 생성하는 전기의 작은 부분을 차지한다. 2 차 임계 장치에서 생성된 MA 와 PP 는' 제자리' 방사화학을 거쳐 적절한 조건 하에서 시스템에서 변환되어 생물권으로 확산될 문제가 없다. 제대로 설계된 경우 시스템은 연료를 사용하지 않고 장시간 (예: 5 ~ 10 년) 작동하므로 시스템 부하율이 높을 수 있습니다.
중국은 베이징 포지티브 및 네거티브 전자 충돌기, 란저우 중이온 가속기, 합비 국가 싱크로트론 방사선 연구소 등 3 개의 세계적 입자 가속기를 건설했다. 따라서 중간 흐름이 가능한 강력한 양성자 가속기를 만들 수 있는 충분한 기술력이 있습니다.
물론, 방사성' 청정' 원자력 시스템에는 아직 더 연구해야 할 몇 가지 문제가 있다.
핵융합로 문제에 대해 간단히 말씀드리겠습니다.
러시아 등지의 제어된 열원자로는 성공하지 못했고, 일부 열핵융합 반응 장치는 단기간에 지속적인 핵융합 에너지 생성 목표를 달성할 수 없다는 과학자들도 있다. 이에 따라 미국과 미국 국회는 1996 년 핵융합 연구비를 33% 삭감했다. 자금 사정에 따르면 미국 핵융합 전문가 그룹은 건설가 100 억 달러의 프린스턴 원자로를 폐쇄하고 제한된 자금을 계획된 국제열핵융합 실험더미에 투입할 것을 제안했다. 미국, 러시아, 일본, 유럽의 주요 국가연합자금과 기술계획에 의해 건설된 이 핵융합원자로는 2050 년에 건설될 예정이며 핵융합과학계는 이를 세계 핵융합 연구의 돌파구의 새로운 희망으로 보고 있다.
국제열핵융합 실험원자로는 종이담병일 뿐이므로 프린스턴 원자로의 폐쇄는 인류의 50 년 핵융합 에너지 꿈이' 예측할 수 없는 미래' 에 직면할 것이라는 것을 보여준다.
러시아의 저명한 이론물리학자, 핵에너지 장관 미하일로프는 핵에너지 기술의 성공은 주제의 구체성과 목표의 명확성에서 비롯되는 반면 핵융합 에너지 기술의 문제는 "항상 모호하다" 고 말했다. 그는 미래의 핵융합 에너지가 분명히 나타날 것이라고 생각했지만, "그러나 22 세기에만 나타날 것이다." "
그러나, 미하일로프의 이 견해는 국제 열핵융합 실험더미 계획과 매우 다르다. 1996 년 여름 상트페테르부르크 회의 결정에 따르면, 이 실험더미의 위치는 1997 년에 결정되며, 실험더미는 2008 년에 건설되어 가동되고, 10 여 년 후에 상용더미가 건설될 것이다. 러시아의 권위 있는 핵물리학자, 전 러시아 과학원 부원장 빌리호프 (vilykhov) 1996 은 앞으로 30 ~ 40 년 안에 핵융합 에너지가 현실이 될 것이라고 다시 예언했다.
어쨌든, 이 일은 인류의 미래 에너지를 해결할 희망이기 때문에 꾸준히 진행해야 한다.
국내에서 순환기 실험기술연구소는 핵공업 서남물리학연구소 1997 에서 중국 핵공업그룹이 주관하는 검수를 통과했다. 이로써 중국 최초의 통제핵융합 연구 중점 실험실이 건설되었다.
1984 중국 순환기 1 호와 1995 중국 순환기 1 호 설립 이후 대량의 연구 작업을 전개하여 대량의 과학 연구 성과를 거두었다. 플라즈마 전류, 플라즈마 밀도와 온도, 방전 기간 등의 매개변수, 플라즈마 진단 기술, 데이터 수집 및 처리 능력, 플라즈마 보조 난방 기술 등의 종합 능력은 모두 국제 동형, 같은 규모의 장치의 선진급에 있다.