中国反应堆获突破移动小型核电源未来有望装进车辆

10月9日，我国首座铅铋合金零功率反应堆“启明星III号”构建临界。铅铋合金熔点较低、沸点低。铅铋合金反应堆比起传统反应堆而言，具备更高的固有安全性和抵挡严重事故的能力，更高的能量密度和更长的运营寿期。

在应用于方面，铅铋合金反应堆既可以设计为百万千万级的大型电厂，也可设计为兆瓦级小型模块化核电源。甚至可作为移动式小型核电源，装载于普通尺寸的车辆。

接下来，研究团队将以2025年已完成小型铅铋填样板填建设为阶段目标，尽早构建小型铅铋填工程技术突破，并构成批量化生产应用于能力。2019年10月9日，我国首座铅铋合金零功率反应堆——启明星Ⅲ号在中核集团中国原子能科学研究院构建首次临界，并月启动我国铅铋堆芯核特性物理实验，这标志着我国在铅铋慢填领域的研发踏出实质性一步，转入工程化阶段。同时也意味著我国在铅铋慢填研发领域已挤身国际前列。

启明星系列零功率填是中核集团为研发先进设备反应堆工程技术而自主设计和修建的国内唯一的最重要反应堆物理实验平台。启明星III号针对铅铋反应堆工程技术目标，历时近两年竣工。

该反应堆射击铅铋慢填工程化重点难点问题，在大尺寸铅铋合金冷却剂材料中精确建构了核燃料和铅铋合金冷却剂材料交互方式，更为精确地仿真铅铋反应堆的堆芯物理特性；配有了基于有所不同原理的多套非能动安全性停堆系统，固有安全性强劲；构建了集成化掌控、运营和数据采集，运营与操作者更加便捷，配有了多套实验测量系统，需要提供非常丰富准确的实验数据。9日上午11时，中核集团核临界安全性中心铅铋零功率反应堆主控室座无虚席，电脑屏幕上大大上升的数据线、徐徐照亮的控制棒牵动着所有人的心。11：05分，当中核集团党组成员、副总经理曹述栋宣告：我国首座铅铋零功率反应堆—启明星Ⅲ号首次临界顺利时，现场愈演愈烈出有一片掌声。“启明星Ⅲ号首次临界顺利，标志着我国在铅铋填堆芯关键技术上获得里程碑式重大进展，也标志着我国铅铋慢填研发从物理基础研究阶段转入工程阶段。

”面临振奋人心的成果，铅铋反应堆及零功率实验项目总负责人杨红义感慨不已，回忆起铅铋填多年研究历程。二十年前，原子能院启动了ADS和铅铋反应堆涉及技术的研发工作，几经多年发展累积了多座铅铋反应堆研究设施、非常丰富的设计软件和关键领域核心人才技术基础。“铅铋慢填是世界上先进设备核反应堆的代表，我们把铅铋慢填研究顺利，我国将在世界新一代核反应堆的研发中占有引导地位。

”与此同时，在国家和中核集团发展战略市场需求机车下，我国启动慢堆及闭式燃料循环发展计划。大背景以及科技创新的不断进步，让归属于液态金属加热慢填的铅铋慢填研发大大获得新进展。“二十年不更容易，我们爬坡过坎，煮了很多夜、不吃了很多厌，但最后提供了很多宝贵的第一手数据，获得了里程碑节点，所有的代价是有一点的。

”之所以研究人员要二十年如一日，执著于此项研发工作，正是源自“铅铋慢填具有诸多优势”。科研人员讲解，铅铋合金熔点较低、沸点低，比起传统的反应堆，具备更高的固有安全性和抵挡严重事故的能力，更高的能量密度和更长的运营寿期。在应用于方面，既可以设计为百万千万级的大型电厂，也可设计为兆瓦级小型模块化核电源。

“它能有多小呢，公路上跑的汽车就能装载它，是确实的可移动核电源。”一位研发团队成员形容。

据理解，启明星III号顺利构建临界后，将积极开展一系列实验工作，获得的堆芯核参数实验数据，将必要用作各型号铅铋反应堆工程化设计基础核数据的宏观检验、堆芯设计与安全性分析方法的全面检验，以及反应堆运营技术的创意研发，将为我国在先进设备反应堆工程技术领域尽快超过世界领先水平作出基础性和创新性贡献。此前，我国首座慢冷耦合ADS次临界反应堆——启明星I号于2005年7月在原子能院竣工临界，并沦为国际原子能机构积极开展ADS实验研究的基准装置。启明星II号铅基双堆芯零功率装置于2016年12月在原子能院顺利构建临界。

目前，“铅铋加热反应堆作为一种新型的快填技术，早已列为中核集团的研发重点。”在此次铅铋合金加热反应堆首次临界仪式上，曹述栋回应：“要以2025年已完成小型铅铋填样板填建设为阶段目标，尽早构建小型铅铋填工程技术突破，构成型号谱系化研发能力和批量化生产应用于能力，为我国在先进设备反应堆工程技术领域尽快超过世界领先水平做出创新性贡献。

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