燃料电池的发展历程 MOX燃料 MOX燃料-发展历程,MOX燃料-制成

燃料电池的发展历程 MOX燃料 MOX燃料-发展历程,MOX燃料-制成

MOX燃料是混合燃料的简写,全称为混合氧化物燃料,是一种巧妙利用核裂变产物而设计的特种核燃料。用得最多的是UO2和PUO2构成的氧化铀钚燃料。

mox燃料_MOX燃料 -发展历程


用于生产压水反应堆(PWR)MOX燃料的组件。

20世纪60年代,比利时、法国、美国、意大利、德国、日本和印度等国纷纷建立实验室,开发供增殖快堆使用的MOX燃料。

1970-1985年国际上形成了快堆MOX燃料的研究高潮。截至80年代末,大多数建成的快中子堆(包括实验、原型和难证堆)都成功地使用了MOX燃料。截止到2011年,全世界有20多个快中子堆装载了MOX燃料。

在MOX燃料厂的建设方面,截至2008年,国际上共建造了24座MOX燃料厂,生产能力为每年213吨,其中LWR-MOX燃料厂(轻水堆-MOX燃料厂)的FBR-MOX燃料厂(快堆-MOX燃料厂)各占一半。

到2012年年底,预计世界上主要的LWR-MOX燃料生产国法国、日本、英国的年生产能力将达195吨、130吨以及40吨。

mox燃料_MOX燃料 -制成

MOX燃料是一种核燃料,它包含多个可增殖的可衰变氧化物,特别是PuO2(氧化钚)与UO2(氧化铀)的混合燃料(UO2来源广泛,包括天然的、经过再加工的,以及核废料当中的)。

MOX燃料是由7%的钚和93%的高浓度铀238混合制成的。设计的巧妙之处在于,将核废料里的钚以及自然储备更多的铀238给利用了起来。当中子撞击铀238时,会转变为钚239,p钚239是一种类似铀235的可裂变物质。这种做法可以大大提高天然铀资源的利用率,从而提高核电站的经济效益。

mox燃料_MOX燃料 -优点

MOX的优点是通过添加少量的钚,使得这个循环能更好的进行,可裂变燃料的浓度更容易增大。如果控制合理,这种燃料的利用率将非常高。另一个优点就是为传统的铀燃料反应堆产生的钚找到了新出路,帮助解决了核废料处理的一个难题。

mox燃料_MOX燃料 -应用

可以提高资源的利用率,解决核燃料资源不足的问题

MOX燃料用作轻水反应堆燃料组件是必要的,具有现实意义。大量的研究和实验证明,换装1/3的MOX组件,反应堆运行是安全的,技术上是可行的。与原来用U02燃料相比。降低组件制造费用约30%,可见此举经济上是有竞争力的。因此,许多发展核电的国家,当核电能力达10000MW时,就将MOX燃料用于LWR的问题提至议事日程。

发展MOX燃料是实施核燃料闭式循环战略的必然要求

现在(2012年)除美国等少数国家采取一次性通过外,其他国家都计划进行后处理。中国也计划对乏燃料进行后处理,这样可以回收可裂变的钚和铀。通常反应堆卸出的乏燃料中存留有约1%的钚,其中的2/3就是Pu-239。全世界每年产生近100t存留于乏燃料中的钚。钚的再循环使从最初的铀得到的能源增加约17%,如果对铀也进行再循环,这一数字将达到约30%。

发展MOX燃料有利于保护环境

核电站产生乏燃料,其中包含较高的长寿命放射性废物。Pu、Np、Am、Cm等锕系核素和长寿命裂变产物(LLFP)构成了对地球环境主要的长期放射性危害。如果采取后处理闭式方式,将乏燃料中的U、Pu提取出来进行再循环利用,则7个U02燃料组件生成1个MOX组件和一些玻璃固化高放废物,其结果是使乏燃料处置的体积、数量和费用的下降约65%。核废物的体积和放射性都将大大减小。

  

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