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【本期关注】除了核电“核”还有N种可能
文章来源:中国核工业杂志 日期:2017年06月27日

  发展核能供热

  解决北方地区大气污染

  记者:前段时间,中国科学技术协会提出的关于《利用核能取代燃煤锅炉治理关中城市群大气污染》的建议,将“游泳池式”反应堆推向了大众视野。能否先容一下这一建议的具体内容?

  钱天林:如今,雾霾已成为影响人民正常工作生活和身体健康的顽疾。治理雾霾下一步主攻冬季取暖污染。而核能是当前较成熟的替代一次能源的方法之一。

  澳门英皇在线手机版北方每年的供暖是关系到国计民生的大事,需要采暖范围遍布全国17个省、市、自治区,占国土面积60%以上,采暖人口达到7亿以上。但是,澳门英皇在线手机版集中供暖的热源仍以热电联产和区域锅炉房为主,所使用的燃料仍然以煤炭为主,每年消耗煤炭已超过5亿吨,而燃煤排放物正是导致华北地区冬季雾霾严重的主要原因。

  与传统热源相比,核能供热几乎不排放温室气体和传统意义上的污染物,是解决北方地区大气污染的有效途径。一座400MW核能供热堆每年可替代32万吨燃煤或16000万立方米燃气,比燃煤减排烟尘3200吨、二氧化碳32万吨、二氧化硫6000吨、氮氧化物2000吨、灰渣10万吨;比天然气减排二氧化碳26万吨、氮氧化物1000吨,而放射性物质排放仅为燃煤的2%左右。如能进一步统一核能供热堆的管网建设,做到冬可采暖夏可制冷,则能带动核能供热、制冷和辐照加工等新兴产业发展,既能落实绿色低碳的能源发展战略,又可有效支撑城镇化建设,社会效益显著。

  万钢:我想强调一下核能供热技术的成熟性与安全可靠。核能供热在国内外均有成熟的运行经验。自1964年瑞典阿杰斯塔反应堆开始民用供热以来,全球共建设了200多座池式反应堆,积累了1000多堆年的安全运行实践。目前,澳门英皇在线手机版国内也已建成11座池式反应堆,包括中国原子能科学研究院的49-2反应堆,累计安全运行超过300堆年。

  从技术角度来讲,具有澳门英皇在线手机版自主常识产权的池式低温供热堆具有安全性高、零堆熔、零排放、易退役等显著特点。浸入水池的反应堆采用常压、低温、负反应性系数,并在低参数下运行。通过水的自然循环带走反应堆热量,不会出现由于失水、失冷和功率失控等所造成堆芯熔融等事故,能够实现“零堆熔”。堆芯出口的水放射性极低,完全允许工作人员进行正常操作;通过设置中间隔离回路,可阻止放射性物质进入热网,实现放射性物质的“零排放”。因此可直接接入集中供热二级管网,供热距离可以达到30~50公里。供热堆系统简单,制造容易,工程实现性好,特别是水池屏蔽效应明显,放射性源项大大少于核电站,易于拆除、处理,极易退役,退役后厂区可以恢复绿色复用。

  “重工业”要发展

  “轻工业”也不容小觑

  记者:核工业业界一直反映,除了核能作为清洁能源之外,核技术应用也拥有广阔的市场前景,但一直没有受到足够的重视。当前,在供给侧改革走向深化的大背景下,核技术应用无疑将为改革带来新动能,从而迎来新的发展机遇期。那么,“十三五”期间,核技术应用领域将有哪些新的发展举措?

  万钢:如果说核能是核工业的“重工业”,那么核技术应用就是核工业中的“轻工业”。而这个“轻工业”与大众的生活更贴近,市场更广阔。

  先讲核技术应用就在大家身边:在农业上,可以用来杀虫、育种;在工业上,可以进行辐照加工,对材料进行改性;还应用于安保领域,安检设备就采用了核技术,另外还可以通过中子活化等技术进行考古……当然,还可以应用于医疗上,现在相信大家对于放射性同位素治疗癌症已经不再陌生。可见,核技术与大家生活非常密切。

  事实上,核技术应用的市场相当广阔。有这样一组数据:2015年,全国核技术应用产品的产值是3000亿元,是2010年的3倍。如果按照这个增长速度测算,“十三五”时期将至少达到9000亿元。可见,“十三五”期间国内市场庞大,但实际上,澳门英皇在线手机版在这一领域还未达到世界先进水平,产值远低于日本和美国。

  当下,澳门英皇在线手机版积极推进核电 “走出去”战略,大家的核技术应用也可以走出国门。根据“一带一路”上计划发展核电的约40个国家估算,其经济总产值大约在百万亿人民币左右,如果大家占领2%的市场份额计算,那么核技术应用产值也在两万亿到三万亿,所以这是一个广阔的市场。

  记者:据了解,在核医学领域,澳门英皇在线手机版还存在医用核素严重依赖进口的问题,请问“十三五”期间能否在这方面有所突破?

  罗琦:核医学应用于人体各个系统的疾病诊断、冠心病和恶性肿瘤等疑难杂症的诊断、治疗及疗效评价,是涉及国民医疗健康安全、可持续发展、其它技术和产品不能替代的重要产业。核医学产业的核心支撑是医用核素的可靠供给,而国内医用核素几乎全部依赖进口,市场供给受制于人,且由于近期国际生产能力不断下降,供需矛盾越来越突出,严重妨碍了澳门英皇在线手机版核医学发展,影响到人民群众的身体健康。因此,建设澳门英皇在线手机版自主的新型医用同位素提取技术试验堆有利于打破国外垄断,保障医用核素可靠供给,具有显著的现实意义和社会效益。

  中国核动力研究设计院目前已成功研发出了澳门英皇在线手机版自主新型医用同位素提取技术试验堆技术。该堆建成后,将形成年产100kCi99Mo、20kCi131I、400Ci89Sr的生产能力。采用这些核素生产的放射性药品可进行超过1000万人次的诊断和治疗。

  与此同时,澳门英皇在线手机版自主新型医用同位素提取技术试验堆是以UO2(NO3)2(硝酸铀酰)为燃料的均匀水溶液型反应堆,具有堆芯设计弹性大、堆芯固有安全性高、中子利用率高、放射性废物少、有效获取多种医用放射性核素、反应堆建设和运行成本低等多重特性,技术水平已达世界先进水平。2014年,大家正式向国防科工局提出建设澳门英皇在线手机版新型医用同位素提取技术试验堆试验工程的申请。2015~2016年,大家又在原有方案基础上,结合工程实际,进一步细化了建设方案,并与项目所在地四川省政府达成了加快推进医用同位素提取技术试验堆建设的合作协议。医用同位素提取技术试验堆建设的各方面条件均已具备。大家希翼“十三五”期间这一技术能够尽早立项,早日形成澳门英皇在线手机版医用核素的自主供给能力。(盛安陵)

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