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我国乏燃料后处理经济性研究赵弥 彭海成 董博(国家国防科技工业局核技术支持中心 北京 100071)摘要：随着我国核能产业快速发展，天然铀需求和所产生乏燃料的数量也逐年增加，后处理产业的经济性必然会再次成为发展闭式核燃料循环产业需要解决的问题之一。
该文参考经合组织核能署相关研究，开展乏燃料后处理经济性分析，对“一次通过”和后处理两种核燃料循环方式的成本进行测算。
结果显示，现阶段后处理方案比“一次通过”更加经济，并且随着天然铀价格的持续上涨与后处理、MOX燃料制造技术成熟所带来的价格下降，其经济性将在未来愈发凸显。
关键词：核燃料循环 乏燃料 后处理 经济性中图分类号：F426.61;F426.23文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)12-0252-05 Research on the Economy of Irradiated Fuel Reprocessing in ChinaZHAO Mi PENG Haicheng DONG Bo(Nuclear Technology Support Center of SASTIND, Beijing, 100071 China)Abstract: With the rapid development of China's nuclear energy industry, the demand for natural uranium and the amount of produced spent fuel are also increasing year by year, and the economy of the reprocessing industry will inevi‐tably become one of the questions that need to be answered in the development of the closed nuclear fuel cycle industry again. This study refers to relevant research from the OECD Nuclear Energy Agency, analyzes the economy of spent fuel reprocessing, and calculates the costs of two nuclear fuel cycle methods of "once-through" and reprocessing. The results show that the reprocessing scheme is more economical than "once-through" at this stage, and its economy will become increasingly prominent in the future with the continuous rise of the price of natural uranium and the decrease of the price caused by the maturity of reprocessing and MOX fuel manufacturing technology.Key Words: Nuclear fuel cycle; Spent fuel; Reprocessing; Economy近年来，随着世界各国积极推进“碳达峰、碳中和”，以及更安全的核电机组投运，核能产业开始逐渐复苏。
熔盐电解法乏燃料干法后处理技术研究进展唐浩;任一鸣;邵浪;钟毅;高瑞【摘要】熔盐电解法是目前最有前途的干法后处理技术,适合于处理氧化物和金属等不同类型乏燃料.熔盐电解法主要包括四个核心流程,即首端处理、电解还原、电解精炼和提取以及废物处理.本文以国际上最新的研究进展为蓝本,综述熔盐电解法乏燃料后处理技术的基本流程以及待解决的关键问题.%Pyroprocessing,based on molten salts electrolysis,is the most promising technol ogy for dry reprocessing of different types of spent fuels,such as oxide and metallic fuels.Pyroprocessing technology involves four main processes,which are head-end treatment,electrochemical reduction,electrorefining and electrowinning,and waste treatment.This paper provides a state of the art review of the basic processes and unresolved key issues of pyroprocessing technology.【期刊名称】《核化学与放射化学》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】12页(P385-396)【关键词】乏燃料;干法后处理;核废物;熔盐电解;锕系元素【作者】唐浩;任一鸣;邵浪;钟毅;高瑞【作者单位】中国工程物理研究院材料研究所,四川江油621907;中国工程物理研究院材料研究所,四川江油621907;中国工程物理研究院材料研究所,四川江油621907;中国工程物理研究院材料研究所,四川江油621907;中国工程物理研究院材料研究所,四川江油621907【正文语种】中文【中图分类】TL99核能是可被人类大规模利用的清洁能源，用核电替代化石燃料发电能够大规模减少温室气体的排放，对于环境污染日益严峻的我国，核能有着不可替代的吸引力。
我国乏燃料干法后处理技术研究摘要：乏燃料干法具有较强适应性，其面对的处理对象也更为广泛，属于是乏燃料分离当中的热点研究对象，最近几年国家开展了氧化物乏燃料、熔岩对燃料循环理论、工艺方面的研究，文中着手于我国核燃料干法后处理技术的研究现状，探析干法后处理措施，希望能够为相关工作者的深入研究停工一些帮助。
关键词：乏燃料；干法后处理；技术；挥发；措施；当前，国外在熔盐电化学分离技术的基础之上分别构建了经过工程规模热验证干法后处理的流程，其减少了临界的安全风险，设备更为紧凑，而干法后处理设施的规模比较小，其能够和反应堆达成同厂址建设。
同时，干法或处理技术所产生的废物量并不多，主要是固体形式，此种技术批示操作的处理量较小，设备材料的可靠性需要持续提升，因此其并未实际应用到工业化生产中。
最近几年国家整合分析了熔岩电解分离与氟化挥发分离技术的干法后处理现状与进展，针对国家现代化燃料循环体系构建提出一些实施建议。
一、核燃料干法后处理技术的研究现状（一）熔盐电解精炼分离1.熔盐体系的性质与配位架构熔盐体系的选择、组配比优化会被熔盐体系本身的熔点、黏度、蒸气压、表面张力以及密度等诸多任关键性热物参数所影响，其可应用在专用的碱金属、碱土金属氯化物熔盐热物性能测试设备中，实验当中获得了干法后处理技术，熔盐体系热物性数据给熔盐体系的选择与优化奠定了坚实基础。
通过熔盐热物性参数与技术工艺流程的表现来明确适用的具体工况。
为了能够对高温状态下熔盐体系当中微观的锕镧系元素以及整个电极反应的过程，相关工作者基于紫外光谱、高温拉曼光谱、X射线吸收光谱等诸多原位光谱的测量技术，整合熔盐电化学的测量技术进行高温熔盐体系当中锕镧系元素配位化学研究，其中设计元素氧化态、熔盐配位架构、电子结构以及诸多化学种态转换等。
熔盐当中的铀离子属于是六配位的八面体结构，温度并不会对铀离子的配位结构产生显著影响[1]。
2.专用参比电极和内腐蚀坩埚材料在对熔盐电化学进行实际研究的时候，参比电机具备稳定性与可靠性，其能够对熔盐诸多元素的电极反应机理、氧化还原电位进行精准测定。
ENERGY OF CHINA44收稿日期： 2018-12-20作者简介：张琦（1985-），男，山东人，硕士，从事乏燃料后处理产业发展战略、规划和政策研究工作。
第41卷 第1期 2019年1月45加了相关投入，后处理领域取得了一系列的成果。
2010年12月，由我国自主设计与建造的动力堆乏燃料中间试验厂热调成功，标志着我国初步掌握了动力堆乏燃料后处理核心技术。
2015年9月，中国原子能科学研究院核燃料后处理放化综合实验设施首次热实验顺利完成，成功获得铀钚产品，为我国后处理科技水平提升提供了重要保障。
此外，近期乏燃料后处理科研专项规划获正式批复，其承担了我国自行研究设计大型乏燃料后处理厂的科研任务；后处理工业示范项目也已开工建设。
上述成果展现了我国后处理领域的技术实力，也彰显了国家发展后处理的决心。
但不可否认的是，目前我国后处理能力建设与国际先进水平还有显著差距，还未形成商业规模的后处理能力，也还不具备自主建造大型商用后处理厂的实力。
1.3 核能强国的后处理情况当今世界上核电规模较大的国家，如法国、日本、俄罗斯、印度、英国等，均是积极发展乏燃料后处理的国家。
美国虽然由于坚持核不扩散等原因停止了商业后处理活动并限制某些国家发展后处理技术，但是美国仍然保持很高的后处理技术研究水平和发展能力以及随时实现工业化的实力，目前只是采取乏燃料暂存的“观望”态度。
表1为世界主要国家后处理设施一览表。
表1世界主要国家后处理设施2 发展乏燃料后处理的必要性2.1 是保证战略核威慑力量长期安全的需要乏燃料后处理技术是典型的军民两用、寓军于民技术，与铀浓缩和重水生产技术一样，是核不扩散三大敏感技术之一，是国际核保障监督和禁产核查的主要内容，也是核大国地位的体现。
虽然我国签署了《不扩散核武器条约》和《全面禁止核试验条约》，但国家核威慑力量的保持和建设不能松懈。
若将后处理得到的钚做成MOX 快堆燃料，则可以通过快堆增殖生产高品质的军用钚。
乏燃料后处理—乏燃料溶解王小亮学号：1090230113 班级：09023011引言1.1乏燃料后处理乏燃料后处理是核燃料循环后段中最关键的一个环节，是对目前对核反应堆中卸出的乏燃料的最广泛的一种处理方式。
为了应对化石燃料的短缺和保证能源安全，核电因其清洁性和高能量密度而受到青睐，进入了一个积极发展期，由此也带来了对核电站卸下的乏燃料进行有效管理的问题。
目前，对于乏燃料的管理，国际上主要有两种战略考虑：其一是后处理战略。
即对乏燃料中所含的96%的有用核燃料进行分离并回收利用，裂变产物和次锕系元素固化后进行深地质层处置或进行分离嬗变，这是一种闭路核燃料循环。
其特点是铀资源利用率提高，减少了高放废物处置量并降低其毒性，但缺点是费用可能较高，可生产高纯度的钚，有核扩散的风险。
其二是一次通过战略。
即乏燃料经过冷却、包装后作为废物送入深地质层处置或长期贮存，美国曾经支持此战略，但其最终处置场尤卡山项目碰到了困难，现在美国已转向了后处理。
该战略特点是费用可能较低，概念简单；无高纯钚产生，核扩散风险低。
但缺点是废物放射性及毒性高，延续时间长达几百万年；没有工业运行经验。
1.2乏燃料后处理的优点和必要性乏燃料后处理是我国早已确定的技术路线。
1983 年，国务院科技领导小组召开全国专家论证会，经过对我国核电发展计划、国内外铀资源情况、国内后处理工艺技术发展水平、后处理的安全性、经济性等诸多方面的充分论证，确定了“发展核电必须相应发展后处理”的战略，并在1987 年日内瓦国际会议上对外公布了这一决定。
第一，后处理可以充分利用铀资源，保障核电可持续发展。
发展后处理工业是保证我国核电可持续发展的重要环节。
压水堆核电站乏燃料中铀-235 为0.8％～1.3％，比天然铀中的铀-235 的含量0.71％还高。
另外还有新生的可裂变物质钚-239。
通过后处理可从乏燃料中回收有用的铀和钚，再制成UO2 或MOX 燃料返回热堆或快堆使用，大大提高铀资源的利用率。
压水堆乏燃料源项计算与分析苏卓;邹树梁;于涛;谢金森【期刊名称】《南华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)004【摘要】In spent fuel reprocessing plant,the highly radioactive environment will have a certain radiation damage on monitoring equipments.Therefore,the using life of the equipments will be affected and the system reliability reduced.In this article,we use ORIGEN2 program to calculate the components of PWR fuel,and obtain a group of data about the important radionuclides in spent fuel components,such like radioactivity,photon energy spectra etc.The calculated results are accurate and credible,and it can provide initial source term data for shield design of electronic monitoring equipment in the first-side processing of spent fuel.%乏燃料后处理车间的高放射性环境会对监测设备产生一定的辐照损伤,影响其使用寿命,降低系统可靠性.本文使用ORIGEN2程序对压水堆燃料组件进行计算,得出一组乏燃料组件中重要核素的放射性活度、光子能谱等数据,计算结果准确可信,可为乏燃料首端处理中电子监测设备的屏蔽设计提供初始源项数据.【总页数】4页(P9-12)【作者】苏卓;邹树梁;于涛;谢金森【作者单位】南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;南华大学核能经济与管理研究中心,湖南衡阳421001;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TL249【相关文献】1.压水堆核电厂乏燃料组件源项计算分析 [J], 张普忠;邵增;毛亚蔚;高桂玲;陈义学2.压水堆核电厂乏燃料组件源项计算分析 [J], 张普忠;邵增;毛亚蔚;高桂玲;陈义学;3.压水堆严重事故过程中堆内氢气源项分析 [J], 陈艳芳;单福昌4.压水堆乏燃料元件包壳表面氧化膜厚度测量技术研究 [J], 罗曼5.压水堆乏燃料元件包壳表面氧化膜厚度测量技术研究 [J], 罗曼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
