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日志

 
 

日本的核燃料循环工业  

2014-04-15 12:36:35|  分类: 核武器 |  标签: |举报 |字号 订阅

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由于国内资源贫乏,日本一直把核能视为重要的能源来源。为了提高核能的利用率,增强能源安全,日本又将乏燃料后处理作为其核能战略的一个要素。多年来,日本一直致力于建立完整的国内核燃料循环体系。

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核燃料循环设施

目前, 除铀矿采冶外,日本几乎拥有完备的核燃料循环体系(见表1)。

表1 日本的核燃料循环设施
日本核燃料循环工业现状 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙

除了表1所列设施外,日本原子能研究开发机构(JAEA)在冈山县的人形岭(Ningyo-toge)有一座小型的铀精炼转化厂和一座小型的气体离心浓缩示范设施;在东海村(Tokai)还有一系列核燃料循环设施,包括:(1)一座90 t/a的后处理中试厂,于1977年投产,2006年上半年停产,期间共处理了1116 t乏燃料,(2)几处乏燃料贮存设施,并计划再建一座,(3)一座实验性高放废物玻璃固化厂,于1995年投入运行。
1984年,日本电力公司联合会(FEPC)向六所村(Rokkasho)和青森县政府提交申请,拟建造一座包括铀浓缩厂、高低放废物贮存中心以及后处理厂在内的大型综合设施。
 
日本的“钚热”计划

日本于1994年启动“钚热(Pluthermal)”计划,将乏燃料运到欧洲进行后处理。截至目前,日本的乏燃料主要由英国核燃料公司(4200 t)和法国高杰马公司(现为阿海珐) (2900 t)进行处理,经过玻璃固化的高放废物被运回日本进行处置。
1998年日本停止向欧洲运送乏燃料,自1999年起开始将乏燃料贮存在六所村后处理厂等待处理,截止2005年年底, 己经积累了1.4万t。
迄今为止,日本已经从欧洲接收了3批MOX燃料,其中1992年的第一批由于文殊(Monju)快堆一直关闭因此尚未使用;1996年的第二批(拟用于关西电力公司的高滨核电厂) 由于被发现存在质量控制数据造假而于2002年被退回英国;第三批将用于东京电力公司的柏崎·刈羽(Kashiwazaki-Kariwa)3号反应堆。
日本中部电力公司和三菱重工分别于2006年3月和9月与法国阿海珐集团签订了MOX燃料供应合同。

六所村后处理厂

2004年10月,日本原子能委员会顾问团投票反对直接处置乏燃料,同意日本核燃料有限公司(JNFL)耗资200亿美元建造的六所村后处理厂投入最终调试和商业运行,这为日本今后几十年的核燃料循环政策奠定了基石。
六所村后处理厂的设计处理能力为800 t/a,于1993年开建,2006年3月31日进入为期17个月的最后测试阶段,计划于2007年年中投入商业运行(但迄今尚未投入运行)。在最后测试期间,该厂将处理430 t乏燃料,生产出2.3 t反应堆级钚(1.6 t易裂变钚),2006年1月该厂生产出首批铀钚混合氧化物(MOX)。这座工厂采用了一种源于法国的改进型PUREX工艺,不生产纯钚,产品为50:50的铀钚混合物。
六所村后处理厂在投产后将处理1.4万t乏燃料库存以及未来40多年内新产生的1.8万t乏燃料。

MOX燃料制造

截至2004年底,日本约有43.1 t反应堆级钚库存等待制成MOX燃料,其中约5.7 t贮存在日本,其余均存于欧洲,大部分在法国。
2005年4月,青森县批准在六所村后处理厂附近建设一座产能为130 tHM/a的MOX燃料制造厂,这被视为日本在完善核燃料循环过程中的重要里程碑,得到中央政府、原子能委员会和电力公司的强烈支持。日本核燃料公司己经向中央政府提交了建造并运行这座工厂的申请,该厂预计耗资120亿日元,2007年开建,2012年左右投产。
2005年9月,日本经济产业省原子能安全保安院(NISA)批准5座反应堆使用MOX燃料,这些反应堆在实施改造后有望在2012年左右开始使用这种燃料,另有2座反应堆正在等待批准。

注:文中提到的部分项目在2011年日本311大地震后已暂停或推迟。

(《国外核新闻》2006.11)
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