主题：聚变PK裂变 -- tojinge
人口也多，需要的能源也多，多买几种堆型，多研究研究没什么不可以，中国的科研人员也够多，在自主研发缓慢的情况下，先买几种，抄一抄，没什么不可以。这不是棒子这样的小国能做的事情。
国科学家在核研究上取得重大技术突破：实现了核动力堆中燃烧后的核燃料的铀、钚(同“布”音)材料回收。而如果能将钚材料在动力堆上实现循环利用，这意味着在现有核电规模下，中国已经探明的铀资源从大约只能使用50到70年，变成了足够用上3000年。
这项技术的专业名称叫“动力堆/乏燃料/后处理技术”。
就是快堆的后处理么?中国排名第八名以后。前面有印度。
除了你说的铅铋
还有熔盐
高温气冷堆是由清华核研院设计和建设的，其历史大致如下：
1986 年高温气冷堆列入863技术高技术计划重点项目，1988年确定初步方案，1992年国务院批准立项，1995年6月开工建造，2000年12月1日实现首次临界，2003年1月29日一次成功地完成72小时满功率并网发电。总投资2.75亿元，包括了反应堆、蒸汽发电等34个系统。
什么是高温气冷堆？高温气冷堆是在以天然铀为燃料、石墨为慢化剂、CO2为冷却剂的低温气冷堆的基础上发展起来的。低温气冷堆是国际上反应堆发展中最早的一种堆型，初期这种堆型被用来生产钚，50年代中期以后开始成为发电用的商用化动力堆。气冷堆的发展大致可分为四个阶段：早期气冷堆、改进型气冷堆、高温气冷堆和模块式高温气冷堆。
清华的这个堆的技术源头的确来自德国，这一点清华自己从未否认过。其实清华核研院研究高温气冷堆最早是在1974 年，当时的背景是要搞钍增殖堆，研究了多种方案，包括熔融金属堆、熔盐堆、高温气冷堆等。但因总体方案难度很大，短时期难以完成，经国家计委、国家建委同意，于1979年停建。
模块式球床高温气冷堆的概念最早是西德于利希核研究中心所长苏尔登等人于1981年提出的。同年，在西德于利希核研究中心做访问学者的清华大学核能专家王大中，提出了双区球床堆的新概念——环形堆芯模块式高温气冷堆，他的研究成果《一种在严重事故下具有安全自稳定性的球床核反应堆》，在誉为“球床高温堆之父”的苏尔登教授的积极推荐下，获得德国发明专利，并同时获得美国和日本专利。
说白了，可以把高温气冷堆理解成我们冬天烧得的“煤球炉子”，把核燃料用石墨包裹起来，从炉子上面填入，从炉子下面流出烧完的煤渣。
高温气冷堆最主要优点就是安全性。1979年的三里岛事故和1986年的切尔诺贝利后，核电站的安全性成为最重要的问题。而清华的这座高温气冷堆具有其他反应堆所不具有固有的安全性，当氦气传热体系出了问题后，核反应会自动停止，而不会出现象最常见的压水堆一样，过高的温度无法排泄出去，从而导致堆芯融化。2004年9月30日，IAEA的专家在现场观看了一次这样的演示试验。
国外核反应堆研究和核电站建设在切尔诺贝利事故和冷战结束后曾陷入低谷，很多研究停滞，高温气冷堆的研究也受到了影响。其中两座原型电站美国的圣弗伦堡堆和德国的THTR-300堆分别于1990和1997年退役。但这并不是因为高温气冷堆在技术上不先进不成熟，而是多种原因造成的：冷战结束，经费下降；公众对核电站产生恐惧感；对其他可替代能源的过分乐观。清华在这个节骨眼上，买下了德国的反应堆。德国人当时很够意思，以钢铁价格卖给清华，而且还提供了所有部件的备件。
不过，2000年以来，高温气冷堆在国际上又热了起来，美俄法等国都有研究计划，南非ESKOM电力公司经过多年的分析比较后决定放弃压水堆，选择模块式球床高温气冷堆作为下一代核电站堆型并计划在2008年建成11座高温气冷堆电站。不过其建设计划被南非公众否决。
高温气冷堆重新受到重视的主要原因是：高安全性、高温带来的发电的经济性和多种应用、可制氢等新能源的潜在应用。
清华通过 “国际合作”引进了德国人的技术，并在此基础上加以完善。尽管不是“原始创新”，但可以说是引进-消化吸收-再创新的成功例子，这是最终完全自主创新前必须要进过的一个阶段，不应过分贬低和抹煞。事实上，70年代的实践已经表明，我们的核反应堆技术水平很落后，要完全“闭门造车”是很难赶上国际先进水平的，因此80年代我们抓住了机遇，从德国引进了当时的先进技术。日韩等国的技术进步也走过这一过程。如韩国的核工业，通过引进-再创新，在部分领域已经走到我们的前面，至于通讯电子等行业就更不用说了。我们80年代的一个教训就是，从完全的“闭门造车”的极端走到了放弃自主创新、全盘引进的另一个极端。而清华在这方面的技术路线是正确的。
那么清华在引进国外技术后作了哪些自主创新工作呢？主要有：
1、建成球形燃料元件生产线，制备国际先进水平的包覆颗粒燃料元件；这个技术美国人也试图向清华购买，清华的回答是，可以给你生产，但是不卖技术。
2、发明脉冲气动排球装置，掌握了球床堆关键技术，实现燃料元件连续装卸；
3、研制成功全数字化保护系统；
4、自主研制成功主氦风机，掌握了关键的氦技术。
5、更大的成就在于，自己搞成了氦气透平循环。这个技术将高温气冷堆推向了更为经济的道路。这个技术是当年德国人所没有的。
2008年，清华与华能集团在山东荣城石岛湾共同建设高温气冷堆的示范堆，从而走向更加实用的道路。
以上说了高温气冷堆的好处，现在说一下它所面临的重大障碍，这个障碍决定了它是否能够取得成功。
自动卸炉渣超级煤球锅炉
出更好的核废料处理技术，是不是表明快堆已经没有必要了？
你这个核废料提炼技术，主要是提炼钚的，铀235很少，而钚只能在快堆里用。应该更准确的说，核废料提炼技术主要是给快堆提供燃料的。
当然钚也可以混到铀235中，进入普通的压水堆里烧，但是可以掺杂的比例很低，而且需要对压水堆进行改造。
说到“难以实用”，大家一定会说，示范堆都已经开建了，怎么还难以实用的。实际上无论是高温气冷堆还是钠冷堆都有一个内在的缺憾，就是规模做不大。
高温堆是采用气冷，气体所能带出的热量有限，自然其功率有限。以这次荣成的石岛湾气冷堆来说，其单堆的功率是200MW。200MW是什么概念呢？200MW=20万千瓦，以正在建设的AP1000堆来说，其功率达到了100万千瓦，也就是说建设一个AP1000相当于建设5个高温气冷堆。反应堆再小，其每个环节都是要有的，所谓的麻雀虽小但是五脏俱全。所以尽可能建得大一些，这样就更经济。再举个例子，一个拉五十吨的大卡车，比起5个拉十吨的小货车，无论建造成本还是运营成本都要低得多。
与高温气冷堆类似，钠冷堆也无法建设大功率的反应堆。说到这里，无论是堆盲还是专家都会反驳我，你说气冷堆因为用气体，所以带出的热量有限导致功率低，融化的金属钠可是最好高功率的传热剂，为什么建不大呢？主要和融化金属钠的特性有关系，当液体钠量很大的时候，就会出现很多很难控制的问题，法国的凤凰堆就是因为液体钠的问题而停堆。唯一能够长期运行的俄罗斯的BE钠堆，就是以其规模小，增值比例低取胜的。前面提到的比尔盖茨的反应堆还是东芝的，都是小规模的钠冷堆，与AP1000这样的超级压水堆是没法比的。
功率上不去就没有出路了么？起码高温气冷堆还是有机会的：
1、高温气冷堆本身结构简单，而且由于天生的安全性，从理论上来讲，其建造成本应低于象AP1000这样的压水堆。以山东荣成石岛湾的高温堆为例，它就是设计为19个200MW的高温气冷堆。所以其具体的经济效益还得等该示范堆建成后，方能评价。
2、高温气冷堆由于其采用氦气透平循环，其发电效率远高于象AP1000这样的压水堆，可以充分地利用燃料。
3、高温气冷堆的出口温度可以达到1000度，从化工角度来讲，千度高温是难得的化工环境，甚至可以提高生产氢气的效率。但是目前还没有人试过用高温气冷堆产生高温来与化工联产。
最后一个理由就是，高温气冷堆可以实现大家的梦想——就是燃烧钍。高温气冷堆被认为是烧钍的最好的反应堆。众所周知，现在压水堆所烧的是宝贵的铀235，其他的铀238和钍都被闲置和浪费着。如果铀238和钍能够被利用做核燃料，人类的几百年的能量供应问题都得到解决了。偏偏高温气冷堆是被认为烧钍的最好反应堆。说到这里，大家都激动了，但是。。。。。。清华搞的高温气冷堆烧的还是宝贵的铀235。我个人认为ZF要对此负有不可推卸的责任，ZF对钍作为反应堆的研发投入太少，呵呵，其他国家也是如此。我们缺乏足够的钍燃料的基础研究，从而导致研发人员选择了更为容易突破的采用U235的技术路线。
气冷堆用的是氦吧？
氦的热容量比水要大一点，如果高温气冷堆应该有比较高的压力，同时由于高温气冷堆高温热源温度高，热机效率应远高于压水堆。粗略计算即便单位体积气体带出的热量少于水，其反应堆的功率上限也不应差2个数量级。
我只是简单估算，没有任何准确的数据。所以想了解一下这里除了热容问题之外还有什么？
压水堆里面的水是处于高压下液态，经过反应堆加热，变成高压水蒸汽。
一回路就是高压下的液态