乏燃料后處理能力,無論是對國內乏燃料的管理,還是向海外出口反應堆相關服務都至關重要。
1、燃料循環
大亞灣、嶺澳和早期M310至CPR-1000反應堆,都是標準的18個月燃料循環常規程序,平均燃耗為43 GWd/t,最大燃耗為50 GWd/t。
嶺澳二期、紅沿河、寧德和陽江實施了先進的燃料管理循環,使用含釓可燃毒物的燃料,使CPR-1000+達到平均50 GWd/t,最大57 GWd/t。
中國下一步打算在壓水堆中回收燃料,盡管與使用MOX燃料和先進快堆的長期目標相比優勢有限。
2、乏燃料后處理

乏燃料后處理能力,無論是對國內乏燃料的管理,還是向海外出口反應堆相關服務都至關重要。
2015年末,中核表示,預計到2030年,反應堆將排放23,500噸乏燃料,其中15,000噸將放在干式容器中存儲。
國內電廠50 GWe運行時,每年將排放多達2000噸的廢燃料,大部分民用后端處理設施目前位于甘肅省。
中核瑞能
2011年11月,中核成立了中核瑞能科技有限公司,以實現廢燃料后處理技術和混合氧化物(MOX)燃料生產的產業化,從而結束燃料循環,涉及計劃中的阿海琺工廠,還將負責儲存和管理乏燃料。
2006年,在甘肅省蘭州核燃料廠建造了一座采用Purex工藝的后處理廠,2010年完成熱試,在2013-2015年間對約50噸的乏燃料進行再處理。
中核龍瑞
2015年3月成立的中核龍瑞科技公司,正在甘肅省甘肅核技術產業園建設一座示范性的舊燃料處理廠,年處理能力為200噸。預計2025年開始運營。
據報道,第二座200噸/年的工廠大約在2020年底開始建設。這座商業后處理廠基于本土先進技術,年處理量達800-1000噸/年,計劃在2020年左右開始運營。
阿海琺后處理廠

中國后續也將建設一座800噸/年的阿海琺后處理廠。
計劃中的阿海琺(現為Orano)后處理廠于2007年11月首次提出,當時阿海琺和中核簽署了一項協議,評估在中國建立一個廢燃料后處理廠和一個MOX燃料制造廠的可行性,當時的投資估計為150億歐元。
隨后,這座設想800噸/年的后處理廠選址于甘肅省嘉峪關北部的金塔縣,采用成熟的法國技術,由阿海琺運營。從2010年起,設計、施工和調試預計需要十年時間。
2010年11月,簽署了一份工業協議,阿海琺表示,這是該項目“邁向商業合同的最后一步”。
2013年4月,與阿海琺簽署了進一步的協議,規定了800噸/年工廠的技術規范。 然后在2014年3月就此事簽署了另一份協議,繼續規劃該項目并完成其商業案例。
2015年6月,又簽訂了一份協議“正式結束技術討論,確定商業談判時間表,并確認雙方愿意在盡可能短的時間內完成談判”。
9月,中核表示正在選址,預計2020年開工,2030年完工。
中國核電工程有限公司(CNPE)代表中核瑞能科技有限公司,尋求對該核電站沿海場地進行地震研究。
2015年11月,另一份阿海琺-中核協議簽署,該800噸/年核電站參考了Orano的La Hague核電站,預計成本為1000億元人民幣(157億美元)。
中核將負責建造該工廠,但阿海琺NC(現在的Orano)負責技術方面的工作。建議在江蘇省設立一個靠近沿海的地點,以便乏燃料可以通過船舶運輸(而不是通過3000公里的公路或鐵路到甘肅內陸,盡管當地公眾和地方政府大力支持)。
2016年7月,江蘇連云港市有可能修建靠近田灣核電站的核燃料循環廠,但在8月,公眾抗議導致當地政府放棄該提議。
預計2017年將簽訂最終合同,從2020年開始建設,可能包括一個MOX工廠。 除后處理廠外,該場地還將容納一個廢燃料儲存設施,初始容量為3000噸,最終容量可能為6000噸。
此外,還計劃建設一座相關的高放廢液玻璃化設施。預計每十年將需要另外一座800噸/年的工廠,以滿足核增長的需要。
目前正在開發從中國壓水堆廢核燃料中回收鈾的技術,用于秦山三期Candu裝置。
3、MOX燃料

中國第一座小型實驗性混合氧化物(MOX)燃料廠建于2008年,產量500千克/年。
2010年10月,GDF蘇伊士比利時子公司Tractabel、Belgonucleire、核研究中心SCK-CEN與中核簽署了一項關于試驗性混合氧化物(MOX)燃料的建造協議,建設中國的燃料制造廠。
比利時在MOX燃料開發和生產方面的經驗可追溯到1960年,比利時核能公司的Dessel工廠,運行時間為1986年至2006年,每年產量35噸MOX燃料。
自1995年以來,比利時核電廠一直使用MOX燃料。
中核的甘肅核技術工業園有一個MOX工廠(估計為20噸/年)與在建的初始200噸/年示范后處理廠相關。
霞浦1號CFR-600快堆的燃料,預計為俄羅斯的高濃縮鈾,但霞浦2號可能使用國產MOX燃料。
BN-800反應堆的燃料(稱為中國示范快堆)早些時候計劃在三明(Sanming)制造MOX燃料芯塊,該種燃料最初在俄羅斯制造。
中國原子能研究院(CIAE)早些時候設想,從2018年左右開始運營兩座40噸/年的MOX燃料制造廠。
中國有一座50噸/年的MOX燃料后處理廠預計2030年投入運營,可能是在阿海琺NC(Orano)的一部分后處理廠合同下建造。
4、乏燃料管理

1987年的IAEA會議上,中國宣布了一項封閉式燃料循環戰略。
乏燃料后處理活動包括:核電廠儲存;遠離反應堆處儲存;后處理。
中國核工業集團公司起草了一項關于民用乏燃料處理作為政府長期計劃的基礎。從每個反應堆商業運行的第五年起,征收2.6美分/kWh的費用,用于支付乏燃料管理、再處理和分離高放廢物最終處置。
根據2020年預計,中國核電裝機容量50 GWe,乏燃料一年將達到約1300噸,累計總量約為14,000噸。
秦山三期CANDU兩臺燃耗較低的機組,每年將排放176噸廢燃料,已在蘭州核燃料聯合廠建立了核廢料儲存和HLWA集中廢料儲存設施,具體位于甘肅省中部蘭州市東北部。該項目初期的儲存能力為550噸,后期可增加一倍。
然而,大多數乏燃料儲存在反應堆現場的乏燃料池中。
在地下10-20米處有一個中等水平的廢物處置庫。秦山是唯一一個正在運行的干式儲存區,目前正在擴建。
中核清原
中核集團清原公司負責從核電廠現場到蘭州核燃料聯合廠的乏燃料運輸和儲存。一些乏燃料——每年超過100個燃料組件——通過公路從大亞灣運往甘肅省3700公里儲存。
根據國家科學技術和國防工業管理局(SASTIND),這一數量需要增加到每年600個組件。 2018年6月,中核集團清原與Holtec International簽訂合同,到2020年供應HI-STAR 100MB容器。
2016年,該公司購買了四個用于高燃耗燃料的NAC-STC容器,2018年1月,西班牙ENSA也提供了一個容器。經過再處理后,分離出的高放廢物將被玻璃化、封裝并放入500米深的地質處置庫中。 北山儲存庫

自1986年以來,中國一直在對乏燃料干式儲存進行選址和評估,重點是甘肅省戈壁沙漠北山地區的三個候選地點,均為花崗巖地質結構。
國家核安全局于2019年9月宣布北山地下研究實驗室的選址為400-560米深。 2021年6月,根據第十四個五年計劃,地下實驗室開始建設,計劃在七年的建設后運營50年。總建筑面積239萬平方米,隧道13.4公里。預計成本為27億元人民幣(4.2億美元)。
北京鈾礦地質研究所(BRIUG)負責該項目,根據研究,最終儲存庫將從2040年開始建設,并進行示范處置。預計從2050年起,高放廢物將被納入國家處置庫。
所有這些,都是根據中國原子能機構、科技部和環境保護部聯合發布的2006年地質處置研發指南進行的。 IAEA自1999年以來也一直在為該項目提供咨詢。
2014年年中,四川省高放廢物玻璃化廠開始建設,據報道,該廠已儲存了800立方米的液體廢物,將使用德國卡爾斯魯厄理工學院的技術和工廠。這項技術完全用于軍事廢物,但以后可能會用于民用廢物。
中國高放射性廢物處置項目,監管機構是環境保護部(MEP)和國家核安全局(NNSA),中國原子能機構(CAEA)負責項目控制和財務管理。
中核集團負責實施,中核集團的四個子公司是關鍵參與者:北京鈾礦地質研究所(BRIUG)負責現場調查和評估、工程屏障研究和性能分析,中國原子能研究所(CIAE)負責放射性核素遷移研究。中國輻射防護研究院(CIRP)負責安全評估,中國核電工程公司(CNPE)負責工程設計。
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