
补充一下,这个核电宝还是个概念,真正完成的是“铅基堆冷却剂技术综合实验回路”和“铅基堆冷却剂氧测控技术”。
铅冷快堆的腐蚀问题比钠冷快堆严重,增殖性能逊色于钠冷快堆,所以一开始不是快堆、增殖堆发展的重点。但是铅的沸点比钠高,化学稳定性好,中子性能优良,对裂变产物中危害最大的放射性碘、铯有包容性,在安全上好一些,所以近年也比较受重视,是四代堆概念之一。
铅冷快堆如果使用铅铋合金,虽然熔点更低,但麻烦是钋-210的污染导致的维护困难,但小型模块化设计可以将这一工作转移至工厂(反应堆整体运输、退役),所以小型模块化快堆使用铅冷概念的比较多,“核电宝”本质上不过是众多小型模块化铅冷快堆的概念之一。
国际上真正有运行经验的铅冷快堆是苏联时期的,阿尔法级核潜艇的动力堆,运行中发现腐蚀问题与铅铋合金的含氧量有关。美国人研究过该类型的冷却剂,但没有实际堆型,后来提出ADS和嬗变概念后对此比较感兴趣,ADS的靶材料需要高原子序数(提供散裂中子)和高化学稳定性、高导热性,所以铅是很合适的冷却剂和液态靶材料。液态铅锂合金是聚变堆中很有潜力的冷却-氚增殖材料。而要解决铅基合金作为冷却剂的腐蚀问题,这两个完成的技术是必须前置的。
我国的铅基冷却剂回路研究的目的更多的是出于ADS和聚变堆研究的目的,在快堆燃料增殖方面对钠冷快堆的兴趣更大,使用金属燃料的钠冷快堆倍增周期可以压缩至10年左右,在增殖性能上,远远超过铅冷快堆。需要指出的无论是钠冷还是铅冷甚至气冷,快堆都需要高富集度的初装料,面对更高的功率密度、采取更复杂的反应堆控制和安全防范措施,在经济性上很难和轻水堆竞争。
国内的铅冷研究快堆CLEAR-I概念是铅冷快堆和ADS双模式的,不过功率比较小只有10MW,目前还在设计阶段。
