先進核能系統和高溫氣冷堆

《先進核能系統和高溫氣冷堆》從燃料循環、安全性和經濟性等方面探討了先進核能系統——第4代核電技術的基本特點以及相關的技術工程問題。並且以模組式球床型高溫氣冷堆為典型堆型，從先進核能系統的特點出發，分析和探討了模組式高溫氣冷堆的特點和相關的工程技術問題。

基本介紹

• 中文名：先進核能系統和高溫氣冷堆
• 屬性：書籍
• 作者：吳宗鑫
• 對象：大學相關專業的研究生

簡介

《先進核能系統和高溫氣冷堆》本書是有關先進核能系統和模組式高溫氣冷堆的專著。面對核能公眾可接受性和電力系統體制改革的挑戰，1996年6月美國能源部首先提出了“第4代核電技術”的概念，得到國際核能界的支持。第4代核電站是指待開發的核電技術，其主要特徵是具有更好的經濟性、安全性和核廢物產生量少，防止核擴散。

本書讀者主要從事核能領域的研究人員、管理人員和決策者，以及大學相關專業的研究生。

作者介紹

吳宗鑫，清華大學核能技術設計研究院教授，博士生導師。1956年進入清華大學工程物理反應堆工程專業學習，1962年畢業。長期從事先進核反應堆和高溫氣冷反應堆的設計研究工作。1994-2001年擔任清華大學核能技術設計研究院院長。

目錄

第1章引論

1.1中國需要大規模發展核能

1.2世界核電的發展趨勢

1.2.1安全性和經濟性始終是主導核電發展的兩個因素

1.2.2世界先進輕水堆的設計要求

1.2.3“改進型”先進輕水堆的特點

1.3第4代核能系統

1.3.1第4代核能系統的劃分

1.3.2新世紀核能發展面臨的挑戰

1.3.3第4代核能系統的發展

參考文獻

第2章先進核燃料循環

2.1先進核燃料循環的基本目標

2.1.1減少核廢物產生，實現核廢物的安全處置

2.1.2提高核資源的利用率，減少鈾礦的需求

2.1.3經濟性

2.1.4減少核擴散的風險

2.2未來鈾的需求和供應

2.2.1鈾資源

2.2.2鈾的需求和供應

2.2.3未來鈾需求和供應的展望

2.3核廢物處置場

2.3.1核廢物處置場的環境影響

2.3.2“溶解—遷移”釋放機制

2.3.3衰變熱對於地質儲存的影響

2.4MOX燃料在熱中子堆中的利用

2.4.1高慢化比堆芯

2.4.2加濃鈾支持的MOX燃料

2.5分離和嬗變

2.5.1先進後處理和分離技術

2.5.2嬗變

2.5.3分離—嬗變和核廢物管理

參考文獻

第3章核安全

3.1核設施的放射性風險

3.1.1輻射及其度量

3.1.2天然本底

3.1.3天然本底輻射的標準偏差和輻射防護標準

3.1.4輻射的健康效應

3.1.5核設施的輻射源

3.2核安全的物理過程

3.2.1防止反應堆功率不可控增加（臨界事故）

3.2.2反應堆剩餘發熱的載出

3.2.3嚴重事故

3.2.4小結

3.3核安全管制體系和方法

3.3.1核安全管制戰略

3.3.2核安全管制制度

3.3.3確定論的分析方法

3.3.4機率安全評價

3.4核能的公眾接受性

3.4.1核能公眾接受性狀況分析

3.4.2核能公眾接受性的特徵

參考文獻

第4章核能的經濟性

4.1經濟評價的若干基本概念

4.1.1經濟參數的定義和基本概念

4.1.2兩種經濟評價模型

4.2初投資

4.2.1核電初投資的特點

4.2.2核電初投資的歷史演變

4.2.3影響核電初投資的主要因素

4.3燃料成本

4.4運行和維護成本

4.5總發電成本

4.5.1總發電成本的比例和特點

4.5.2美國最近核電經濟性的發展

4.5.3OECD的研究結果

4.5.4國核心電的經濟性

4.6電力市場的改革及其影響

4.6.1改革後的電力市場結構

4.6.2改革後電力市場的運作方式

4.6.3對新建核電項目的影響

參考文獻

第5章高溫氣冷堆

5.1高溫氣冷堆的發展歷史

5.1.1氣冷反應堆

5.1.2高溫氣冷實驗堆

5.1.3高溫氣冷示範堆

5.1.4模組式高溫氣冷堆

5.1.5氦循環模組式高溫氣冷堆

5.1.6日本高溫工程試驗堆（HTTR）

5.1.7中國球床高溫氣冷實驗堆（HTR10）

5.2模組式高溫氣冷堆（MHTGR）的基本特點

5.2.1包覆顆粒燃料

5.2.2氦冷卻劑

5.2.3石墨作為慢化劑和結構材料

5.2.4衰變熱的非能動載出

5.2.5堆芯的熱容量和熱慣性

5.2.6燃料更換

5.3高溫氣冷堆燃料元件

5.3.1包覆顆粒燃料

5.3.2球形燃料元件

5.3.3稜柱形燃料元件

5.3.4包覆顆粒燃料的破壞機理

5.3.5燃料元件的參數設計

5.4球床型高溫氣冷堆物理和熱工問題

5.4.1球床型高溫氣冷堆物理問題

5.4.2熱工水力特性

5.5MHTGR安全性

5.5.1縱深防禦體系

5.5.2典型事故分析

5.6高溫氣冷堆的鈽燃料循環

5.6.1稜柱燃料元件高溫氣冷堆的鈽燃料利用

5.6.2球床型高溫氣冷堆的鈽燃料利用

5.7高溫氣冷堆的熱力循環

5.7.1氦氣透平循環特性

5.7.2氦氣透平直接循環的工程方面

5.8高溫工藝熱的套用

5.8.1甲烷蒸氣重整

5.8.2煤的氣化和液化

5.8.3水的化學熱裂解制氫