快堆

2012年10月31日，作為國家“863計劃”重大項目的“中國實驗快中子反應堆工程”通過了專家組驗收。自此，我國成為世界上少數擁有快堆技術的國家之一。中國實驗快堆熱設計功率65兆瓦，電功率20兆瓦，是目前世界上為數不多的大功率，具備發電功能的實驗快堆。

快堆，即快中子反應堆，是世界上第四代先進核能系統的主力堆型，代表了第四代核能系統的發展方向。目前，全世界400多座核電站采用的還主要是熱堆（即熱中子反應堆）。熱堆在技術上比較成熟，但是不足之處也很突出，它的核原料利用率只有3%左右，其余產生的都是核廢料。而快堆可以將核原料利用率提高到60%以上，同時降低核廢料的產生，減輕放射性危害，從而實現世界能源的可持續發展和綠色發展。

為什么快堆要比熱堆的核原料利用率高得多呢？在天然鈾中，僅有0.714%的鈾同位素——鈾235能夠在熱中子的作用下發生裂變反應，而占天然鈾絕大部分的鈾同位素——鈾238卻不能在熱中子的作用下發生裂變反應。不過，鈾238在吸收中子后，經過幾次核衰變，可以轉換成另一種可裂變的核材料钚239。而快中子對鈾238的轉換效率遠遠大于熱中子，從而導致快堆的發電效率要比熱堆大得多。所謂快中子，是相對熱堆中的“慢中子”而言的。在熱堆中，中子的速度要通過慢化劑慢化之后才能起作用，而快堆因不需要慢化劑而令其中的中子速度較快。