Page 43 - 核电厂电气技术与设备管理

▼ 第二章 核电厂

应，所以，大多数设计都在燃料中加入了低浓度的铀-235或钚-239。
重水堆的突出优点是能最有效地利用天然铀。由于重水慢化性能好，吸收
中子少，这不仅可直接用天然铀作燃料，而且燃料烧得比较透。重水堆比轻水堆

消耗天然铀的量要少，如果采用低浓度铀，可节省天然铀38%。在各种热中子堆
中，重水堆需要的天然铀量最小。此外，重水堆对燃料的适应性强，能很容易地
改用另一种核燃料。它的主要缺点是，体积比轻水堆大。建造费用高，重水昂
贵，发电成本也比较高。

四、钠冷快堆核电厂

由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电厂。快堆在
运行中既消耗裂变材料，又生产新裂变材料，而且所产可多于所耗，能实现核裂

变材料的增殖。
目前，世界上已商业运行的核电厂堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨
气冷堆等都是非增殖堆型，主要利用核裂变燃料，即使再利用转换出来的钚-239
等易裂变材料，它对铀资源的利用率也只有1%~2%，但在快堆中，铀-238原则上

都能转换成钚-239而得以使用，但考虑到各种损耗，可以认为，快堆可将铀资源
的利用率提高到60%~70%。
（一）钠冷快堆的技术优势
目前，由于压水堆的快速发展，从而引起了核燃料的资源短缺问题，而钠

冷快堆可以很好地解决这一问题，因为钠冷快堆可以将铀资源的利用率最大化，
这样就可以有效地缓解铀资源短缺的问题。压水堆使用的是3%~4%浓缩铀-235
作为能源，而钠冷快堆使用的是钚-239作为能源，同时在钚-239的外围再生区里
放置铀-238。快中子会在钚-239发生裂变反应时产生，产生之后被外围的铀-238

吸收，铀-238吸收了快中子就会变为铀-239，而随着铀-239的不断衰化就会有
钚-239的不断产生。所以，随着钚-239裂变不断地产生着能量的同时还可以使
钚-239这种燃料不断地通过铀-238来产生，如果钚-239的消耗速度要低于钚-239
的产生速度，那钚-239就会越来越多，也就意味着燃料越烧越多，从而达到快速

增殖的效果。这也就是为什么可以叫做增殖堆了。随着近年来核工业的快速发
展，也造成了贫铀的量越来越大的问题，而现在贫铀却恰好可以作为快堆的能源
消耗品，实现了可以增殖燃料的发电厂，钠冷快堆的这一优势将会对解决能源问

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