俄罗斯斥巨资研发核电新技术提高铀利用率

　　1月21日，俄罗斯中文网报道，俄政府批准了《2010-2015年及2020年远景的新一代核能技术》。俄罗斯总理普京表示，俄罗斯将在研发新一代核能技术的基础上，建设更为高效和洁净的核电站。

　　俄罗斯研发快堆MOX燃料

　　俄罗斯国家核能公司总经理谢尔盖·基里延科说，这指的是建设使用MOX燃料的快中子反应堆，它用1公斤铀产生的能量是目前热中子反应堆的100倍。MOX燃料又称铀钚混合氧化物燃料，使用MOX燃料的快堆可以极大地减少核废料的产生。核电站发电使用后的燃料叫乏燃料，乏燃料中含有未被用尽的铀和产生的钚。MOX燃料就是通过把乏燃料中含有的铀和钚经过处理后提取出来做成的，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。

　　基里延科表示，生产MOX燃料的工厂将于2014年投产，到2019年将建成使用MOX燃料的反应堆样机。他强调，这是一种未来技术，15至20年之后，俄罗斯将在国内外积极建设此类核电站。

　　俄罗斯政府批准的该计划预算为1283亿卢布（约43.1亿美元），其中1104亿卢布来自政府预算。最终的拨款额还需要经过俄罗斯财政部的同意。但俄罗斯战略和技术研究中心专家安德烈·弗罗洛夫认为，1280亿卢布的投资未必能完成包括建设样机在内的所有工作。

　　MOX燃料与快堆

　　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）。钚是一种自然界不存在的人造放射性同位素，铀燃料在反应堆中燃耗时会产生钚。在核燃料循环中，如何有效合理地利用钚，一直是原子能和平利用的重要任务。最初利用铀的链式反应生产钚是为了军事目的，即生产核武器。但随着高富集铀生产技术的发展以及钚量的增加，钚除用于制备核武器外，还可以制成核燃料，用作和平目的，其中最有效的利用就是钚铀混合氧化物燃料，即MOX燃料。MOX可以利用乏燃料中的钚。一般情况下，乏燃料中钚的含量为1%，其中2/3的物质具有放射性，钚239占50%，钚241占15%，每年全世界大约有70吨可用来生产MOX燃料的钚被当作核废料倾倒。有统计数据表明，钚的单次循环利用可以将铀原料的利用率提高12%，而如果将核废料中的铀也循环利用，那么利用率将提高22%。

　　快堆中常用的核燃料是钚239，而钚239发生裂变时放出来的快中子会被装在反应区周围的铀238吸收，又变成钚239。这就是说，在堆中一边消耗钚239，又一边使铀238转变成新的钚239，而且新生的钚239比消耗掉的还多，从而使堆中核燃料变多，实现增殖。目前，各国发展的主要是用MOX作燃料，用液态钠作冷却剂的快中子增殖堆，它的倍增时间是30多年。也就是说，只要添加铀238，每过30多年，快堆核电站就可翻一番。理论上快堆可以将铀238、铀235及钚239全部加以利用，并将铀的利用率提高到60%-70%，比热堆中的压水堆高140倍，比重水堆高70倍以上。