中國突破第四代核能系統 建置關鍵實驗設備

【本刊訊】中國科學院合肥科學研究院的核能安全技術研究所,成功建置多功能液態鉛鉍綜合實驗平台,為先進核能領域中的重要設備,號稱規模為世界最大。目前該平台已成功試運行,將成為中國發展鉛冷式快反應爐和液態重金屬技術的重要基礎。

目前的核能反應爐大多為第二、三代系統,第一代已退役,而目前中國等數個國家正致力發展第四代核能系統,其中目前認為最可能商業化發展的為液態重金屬冷卻反應爐。這次中國所建造的鉛鉍合金迴路試驗裝置,可用於研究與解決鉛鉍反應爐材料相容性、冷卻劑流動與傳熱、設備與系統安全等關鍵科學技術問題,為發展第四代核能反應爐的前哨實驗設備。

這個鉛鉍合金迴路試驗裝置,迴路由容器、管道、驅動泵、熱交換器等主要設備組成,用於觀察、研究鉛基合金流動與傳熱等基本特性。而另一部分可用於鉛與鉛鋰等其他液態重金屬冷卻劑實驗,以對於第四代核能系統進行基礎性、前瞻性的研究。

液態金屬材料具有高效導熱、高沸點、大容量儲能等優點,還可用於太陽能發電、零排放制氫、新型液態金屬電池儲能等工業領域,具有廣泛的應用前景。

中國很早就開始著手研發相關平台,2010年9月完成多功能液態鉛鋰綜合實驗平台DRAGON-IV的研發,並成功運行。2011年初,在中國科學院戰略性先導科技專項「未來先進核裂變能–ADS嬗變系統」的支持下,開始這次鉛鉍合金迴路試驗裝置平台KYLIN-II的開發,集鉛鉍反應爐材料腐蝕、熱工水力及安全實驗於一體,並於2014年2月運行成功。

這項計畫的成功對於中國在先進核能技術的發展相當重要,不僅為未來第四代核能反應爐奠定技術基礎,更提升中國在相關領域的國際競爭力。

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