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黨的二十大報告指出，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護，積極安全有序發(fā)展核電，加強能源產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)，確保能源安全。《科技日報》邀請核電領(lǐng)域有關(guān)專家，圍繞加強核電科技創(chuàng)新，為國家保障能源安全、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標貢獻力量，談?wù)J識和舉措。

給核能高質(zhì)量發(fā)展注入“快堆”動力

薛小剛

中國原子能科學研究院黨委書記、研究員

黨的二十大報告提出，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和。報告還提出積極安全有序發(fā)展核電，加強能源產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)，確保能源安全。黨的二十大報告為我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，提供了根本遵循。核能是清潔能源的重要組成部分，推動核能高質(zhì)量發(fā)展，是我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源供給安全、實現(xiàn)“雙碳”目標、應(yīng)對氣候變化的重要手段，具有重大戰(zhàn)略意義。

我國核能發(fā)展采取“三步走”戰(zhàn)略——“熱堆—快堆—聚變堆”。目前，我國核電的主要堆型是壓水堆（熱堆），其主要以天然鈾中含量約 0.7%的鈾-235為燃料。快堆是世界先進的第四代核電技術(shù)、“三步走”戰(zhàn)略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要消耗天然鈾中含量99.2%以上的鈾-238，在發(fā)電的同時兼具核燃料增殖和焚燒長壽命放射性核素的功能。因此，快堆不僅可以大幅提高對鈾資源的利用率，將人類利用核能的時間從上百年延長至數(shù)千年，還可以實現(xiàn)放射性廢物最小化，解決核廢料難以處理等問題。中國是世界上第八個擁有快堆技術(shù)的國家。2011年，由中國原子能科學研究院（以下簡稱原子能院）設(shè)計建造的我國首座快堆——中國實驗快堆成功并網(wǎng)發(fā)電。該堆電功率為20兆瓦，并于2012年通過國家科技部驗收。我國快堆核電站的示范工程也已開工建設(shè)。 

習近平總書記在我國核工業(yè)創(chuàng)建60周年時作出重要指示指出，核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國家安全重要基石。要堅持安全發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展，堅持和平利用核能，全面提升核工業(yè)的核心競爭力，續(xù)寫我國核工業(yè)新的輝煌篇章。原子能院作為我國核科技發(fā)展策源地以及基礎(chǔ)性、前瞻性、先導(dǎo)性、工程性核科研綜合基地，堅決貫徹落實習近平總書記對核工業(yè)重要指示批示精神，瞄準國家重大需求與國際前沿大力推動科技創(chuàng)新，在先進核電技術(shù)方面持續(xù)發(fā)力，勇闖“無人區(qū) ”。2021年，原子能院主動開展了一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)（以下簡稱一體化快堆）的研發(fā)和設(shè)計研究工作。 

一體化快堆指在同一地址建設(shè)快堆、干法后處理廠和燃料生產(chǎn)線，實現(xiàn)高質(zhì)量閉式燃料循環(huán)。一體化快堆也能夠與當前壓水堆有效銜接，利用壓水堆乏燃料后處理回收的材料以及天然鈾中的鈾-238為燃料運行，實現(xiàn)對核燃料的增殖，將鈾資源利用率提高至60%以上，并通過堆內(nèi)燃燒方式大規(guī)模減少長壽命高放廢物，從而提升裂變核能的整體安全性和經(jīng)濟性。如今，一體化快堆已成為世界主要核電大國科研攻關(guān)和技術(shù)儲備的主要方向。

一體化快堆核能系統(tǒng)涉及燃料、材料、系統(tǒng)工藝、設(shè)備、安全、輻射防護、應(yīng)急、后處理工藝等專業(yè)、方向的重大技術(shù)創(chuàng)新，以及反應(yīng)堆、后處理廠、燃料制造廠、放射性廢物處理等工程技術(shù)的重大跨越。中國核工業(yè)集團有限公司擬用10—15年時間開發(fā)出高水平先進的一體化快堆，作為我國中長期裂變核能大規(guī)模發(fā)展的主打產(chǎn)品，并已設(shè)立項目，“十四五”期間預(yù)計陸續(xù)投入15億元開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和設(shè)計研究。原子能院作為科研設(shè)計主體，對技術(shù)負總責。 

黨的二十大報告指出，加快實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，加快實現(xiàn)高水平科技自立自強。以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，集聚力量進行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。

踏上新征程，原子能院將以黨的二十大精神為引領(lǐng)，自覺履行高水平科技自立自強的使命擔當，以咬定目標不放松的堅韌干勁，在自主創(chuàng)新的道路上奮發(fā)進取、勇攀高峰，扎實推進一體化快堆科技會戰(zhàn)，集中力量攻關(guān)“卡脖子”難題、突破關(guān)鍵核心技術(shù)，為保障國家能源安全、創(chuàng)新“雙碳”目標下的新型核電技術(shù)、推動我國由核大國向核強國邁進、早日建成世界科技強國貢獻力量。