我國完成超臨界水冷堆首階段研發

　　超臨界水堆（SCWR）是六種第四代核反應堆中唯一以輕水做冷卻劑的反應堆，它是在現有水冷反應堆技術和超臨界火電技術基礎上發展起來的革新設計。與目前運行的水冷堆相比，它具有系統簡單、裝置尺寸小、熱效率高、經濟性和安全性更好的特點。這讓SCWR成為一種比較有前途的先進核能系統。我國目前第三代新型核反應堆已經能國產化，開始第四代研制。

　　中國核動力研究設計院以下簡稱“核動力院”副總工程師肖澤軍日前在某國際核能會議上透露，我國超臨界水冷堆技術研發第一階段基礎技術研究研發目標已完成，提出了超臨界水冷堆總體技術路線，完成了中國百萬千瓦超臨界水冷堆CSR1000總體設計方案和材料選型方案。同時還完成了關鍵技術基礎研究，初步構建了設計與實驗研究平臺體系。

　　就在5月20日，中國政府簽署了加入第四代核能系統國際論壇GIF超臨界水冷堆SCWR系統安排協議,完成了加入GIFSCWR的全部法律程序，正式成為其成員，并隨之參與國際超臨界水冷堆技術研發。

　　信息顯示，加入GIFSCWR標志著由核動力院牽頭、協調組織國內相關單位代表中國參加第四代核能系統國際論壇超臨界水冷堆系統獲得了實質性進展。我國今后將不再以觀察員的身份參加該系統的相關活動，而是參加GIF框架下的相關超臨界水冷堆研發活動。

　　除已收獲成果的第一階段研發工作，超臨界水冷堆技術路線圖中還有四個階段的發展，且一直持續到2025年。四個階段包括2014年-2017年實施技術研發第二階段，2017年-2021年進行工程技術研發，2019年-2023年進行工程實驗堆設計建造，2022年-2025年進行百萬千瓦級超臨界水冷堆標準設計研究。

　　“基于熱工水力及材料初步實驗結果、設計分析及初步可行性研究，提出了具有自主知識產權的中國超臨界水冷堆CSR1000總體設計方案，確定了總體技術參數，獲得了初步可行性的堆結構、堆芯和燃料組件設計。”肖澤軍介紹了目前研發進展中的第二個標志性成果。

　　就下一步的研發計劃，肖澤軍透露，在技術研發的第二階段關鍵技術攻關階段，將全面掌握超臨界水冷堆設計技術和設計方法，完成CSR1000的工程實驗堆的設計研究;完成堆外實驗、材料優化及工程應用堆外性能、燃料元件輻照考驗裝置設計等關鍵技術攻關;完成包殼和堆內構件材料入隊輻照考驗。

　　記者了解到，超臨界水冷堆是一種高溫高壓水冷反應堆，其本質是運行在臨界點22.1MPa，374℃之上的輕水堆。與常規水冷堆相比，具有熱效率高、系統配置簡單、功率規模大、主設備和反應堆廠房尺寸小、技術基礎好等優點，受到國際上的關注和重視。美國、日本、加拿大、德國、法國、俄羅斯、韓國等從本世紀初開始就相繼開展了該技術的研究開發。

　　據肖澤軍介紹，核動力院2003年便開始超臨界水冷堆技術跟蹤研究。2006年全面啟動研究工作，成立了項目管理辦公室和專家組并組建了研究團隊。2009年11月，國防科工局正式批準了其申報的“超臨界水冷堆技術研發第一階段”項目立項。2010年，核動力院聯合國內多家高校和科研機構，廣泛開展超臨界水冷堆技術協作。其中參與單位包括了西安交通大學、清華大學、南華大學、武漢大學、西南交通大學、西南電力設計院及東方汽輪機廠等。

　　2013年12月12日，超臨界水冷堆技術研發第一階段通過了國防科工局組織的驗收。驗收結論稱，該項目按照批復全面完成了研究內容，達到了技術指標獲得了創新性的研究成果，實現了研究目標。

　　而在國際合作方面，我國已與俄羅斯、加拿大、日本簽署了超臨界水冷反應堆雙邊合作計劃。“目前受IAEA邀請，正在申請加入IAEA新開的SCWR-CRP超臨界水堆聯合研究計劃項目。”肖澤軍稱。

　　據中國核能行業協會信息顯示，超臨界水冷堆研究也是科技部“973計劃”的重要重要內容。包括核動力院、復旦大學等在內的國內多家高等院校和科研單位先后聯合承擔了“973計劃”中的《超臨界水冷堆關鍵科學問題基礎研究》《中歐超臨界水冷堆燃料驗證項目》和《超臨界水冷堆技術研發》等項目，開展了《超臨界水冷堆核能系統設計及相關技術研究》《超臨界水冷堆試驗與試驗相關技術研究》和《超臨界水冷堆材料研究》等，一批重要研究成果為我國超臨界水堆的后續研發工作奠定了基礎。

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　　第四代核能系統國際論壇GIF成立于2000年，是為滿足全球未來能源需求而建立的國際合作框架，其成員包括加、中、法、日、韓、南非、瑞士、美、俄、歐洲原子能共同體等13個國家。GIF的主要目的是開發具有更好安全性與可靠性、可持續性、抗擴散性和經濟競爭力的第四代核能技術，主要任務是就六個國際公認最有潛力的第四代核電站堆型——鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水冷堆、超高溫氣冷堆和熔鹽堆開展合作研究。我國于2006年加入GIF,并分別于2008年和2009年加入了GIF超高溫氣冷堆和鈉冷快堆兩個子系統。

來源： 騰訊新聞

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