對眼下正在使用的核反應堆來說,先進的技術的確可以提供不少減少核廢料的方法,2010年初,芬蘭科學家表示,他們正在研究的新型核電廠將應用一種燃料閉合循環系統。用化學方法將核廢料溶解成可循環利用的成分,經過處理后加入核燃料中繼續使用。這意味著核電廠不再需要通過“掩埋”的方法處理核廢料,實現了核廢料的完全無危害處理,同時還能提高核燃料的利用率。芬蘭拉普蘭塔理工大學教授里塔說:“若應用了這種方法,許多在自然界中需要很長時間降解的放射性物質就能被重新利用起來。”
為推動綠色科技的發展,芬蘭科學院啟動了可再生能源研究工程,由里塔教授帶頭的新型核反應堆項目是其中的一個重要組成部分。由于該新型核反應堆與目前廣泛應用的輕水反應堆存在巨大差異,所以雖然僅處于實驗階段,但它已經吸引了全世界的目光。
新型核反應堆項目所研究的對象也被稱為“第四代核反應堆”。里塔教授現階段研究的目的主要在于提升實際分析第四代核反應堆研發和應用新計算和實驗方法的能力。研究的主要領域包括反應堆物理學、反應堆動力學、材料工藝學、熱工水力學以及計算流體動力學。
里塔表示,雖然目前的輕水核反應堆能極大減少溫室氣體和塵埃的排放,但它所需原料——價格低廉的金屬鈾的儲量僅夠未來200年使用。如果核電廠的數量繼續增加,鈾資源也會更快耗盡。如今,大約已有450座核電廠已經投產。未來幾十年內,世界將經歷向第四代核反應堆的轉型。若轉型成功能確保鈾資源的使用壽命延長至數千年。
同時,里塔教授也強調,研究新的核反應堆會遇到很多困難和挑戰,因為反應堆的安全性是最為重要的。因此,為新型反應堆設計新的安全標準就變得至關重要了。反應堆需要的新原材料必須要經過嚴格測試,從而保證安全。例如,新的石墨減速反應堆就要配備以熱輻射為基礎的燃料冷卻系統,因為它比較容易控制。然而,對于這套系統而言,最為關鍵的安全因素便是防止大氣與燃料的相互作用。
里塔教授最后說,芬蘭應該積極參與國際合作,以便在新型核反應堆的研發過程中獲得更多的話語權,同時收獲更多利益。
責任編輯: 江曉蓓