热点关注:   华龙一号 国和一号 中广核 核燃料 中核集团 核反应堆 核电设备 乏燃料 国家电投 智慧核电 运营维护 工程建设 仪控与电气 材料国产化

IAEA发布《2019年核技术评论》

2019-10-29 17:35  

  2019年8月,国际原子能机构(IAEA)发布了《2019 年核技术评论》 。该评论涵盖以下领域:电力应用,原子数据和核数据,加速器和研究堆的应用,核技术用于粮食、土壤和牲畜管理,癌症诊断和治疗,降水中同位素、海洋酸化效应和文化遗产保护研究的新发展。  1 电力应用  1.1 当今核电  截至2018年12月31日,全球共有450座在运核电反应堆,总装机容量为396.4GWe,较2017年增加约5GWe,是迄今最高的数字。其中,约82.2%是轻水慢化冷却堆,10.9%是重水慢化...


  2019年8月,国际原子能机构(IAEA)发布了《2019 年核技术评论》 。该评论涵盖以下领域:电力应用,原子数据和核数据,加速器和研究堆的应用,核技术用于粮食、土壤和牲畜管理,癌症诊断和治疗,降水中同位素、海洋酸化效应和文化遗产保护研究的新发展。

  1 电力应用

  1.1 当今核电

  截至2018年12月31日,全球共有450座在运核电反应堆,总装机容量为396.4GWe,较2017年增加约5GWe,是迄今最高的数字。其中,约82.2%是轻水慢化冷却堆,10.9%是重水慢化冷却堆,3.1%是轻水冷却石墨慢化堆,3.1%是气冷堆,还有3座液态金属冷却快堆。将近89%的核发电量是由376座轻水堆生产。

  2018年,9座新的压水堆并网:中国有7座(海阳1号、海阳2号、三门1号、三门2号、台山1号、田湾4号和阳江5号) ,俄罗斯有2座(列宁格勒二期1号和罗斯托夫4号) 。7座核电反应堆被永久关闭:中国台湾金山1号,日本伊方2号、大饭1号、大饭2号和女川1号,俄罗斯列宁格勒1号以及美国牡蛎溪。5座核电反应堆开始建造:土耳其阿库尤1号,俄罗斯库尔斯克二期1号,孟加拉国罗布尔2号,韩国新古里6号以及英国欣克利角C-1号。

  核电扩展以及近期和远期增长前景仍集中在亚洲。截至2018年12月31日, 共有55座反应堆在建, 其中35座在亚洲。 2005年以来并网的68座新反应堆中有58座也在亚洲。

  目前,核电在运国、扩展国和新加入国的情况如下:

  (1)在运国。截至2018年年底,450座在运核电堆中,66%已经运行了30年以上。越来越多的核电站正在实施长期运行和老化管理计划。其中:①匈牙利已接近完成其反应堆运行寿期延长工作,匈牙利原子能管理局已批准波克什4台机组在达到其最初的30年许可证运行寿期后再运行20年,并计划于2020年开始在波克什再建2台机组(即波克什二期项目),预计将在2026年和2027年投入商业运行;②伊朗于2018年5月开始布什尔2号机组(1050 MWe)施工场址的土壤稳固工作,计划建造的两台机组布什尔2号和3号预计将分别在2026年和2027年并网;③加拿大达灵顿核电站2号机组开始进行整修工作,达灵顿所有4台坎杜堆机组均计划进行整修以延长运行至2055年,整修工作计划在2026年以前完成;另外,皮克林核电站于2018年8月被授予10年运行许可证;④英国政府根据2017年“清洁增长战略”提出的新增17.8GWe核电容量目标, 已采取行动鼓励新建核电站;欣克利角C第一座反应堆正在进行场址准备工作, 计划于2025年投入运行;⑤2018年7月,保加利亚科兹洛杜伊核电站完成了升级改造,可将运行寿期延长至2051年;2018年6月,内阁取消了2012年关于终止建造贝勒尼核电站的决定,允许恢复该项目及相关场址工作;⑥2018年,墨西哥对扩大拉古纳维尔德核电站装机容量进行了研究;⑦亚美尼亚正在致力于延长梅察莫尔核电站2号机组的运行寿期; ⑧罗马尼亚计划通过在切尔纳沃德核电站建造和调试3号和4号机组,进一步提高核发电容量,并于2018年5月决定将在2026年对切尔纳沃德1号机组进行关闭整修;⑨2018年5月, 捷克电力公司经过研究证明泰梅林核电站机组60年运行寿期不存在基本安全或技术障碍;⑩瑞典和瑞士按计划维持现有的核电站。IAEA收集的安全指标表明,核电站运行安全仍然保持高水平。

  (2)扩展国。在运行核电站的30个成员国中,有11个正在积极新建核电机组或扩大核电计划。正在进行的55个核电项目中, 有46个是现有核电计划的国家在开展, 主要是中国(11个)、印度(7个)和俄罗斯(6个)。其中:①中国有46台在运核电机组,还有11台在建核电机组,预计到2030年核电容量将达到120~150 GWe以及在海外建造的核电机组将达到30座;②俄罗斯有37座在运核电堆,还有6座在建核电堆,计划到2030年核电在电力供应中的份额将达到25%~30%, 到2050年增至45%~50%,到本世纪末达到70%~80%; 俄罗斯于2018年4月完成了浮动核电站“罗蒙诺索夫院士号”的建造;③芬兰的奥尔基洛托3号欧洲压水堆(EPR)项目已进入调试阶段,冷热功能测试已经完成,商业运行计划于2019年底开始;芬兰现有在运核电机组4台,并计划扩大核电计划,奥尔基洛托1号和2号机组的运行许可证已延长至2038年,汉希克维1号项目仍在进行许可证审批,计划于2019年开始建造;④巴基斯坦“能源安全计划”制定了到2030年核电容量达到8800 MWe的目标,其中包括建造一座1100 MWe的压水堆,预计2020年开工、2025年开始商业运行;⑤美国有98座在运商用核电堆, 沃格特3号和4号AP1000机组正在建造中,计划分别于2021年和2022年投入运行;有6台机组提交了延寿至80年的申请;⑥2018年3月,印度核电有限公司和法国电力公司签署了关于建造杰塔普核电站的协议,该电站包括6座欧洲压水堆;10月,印度与俄罗斯签署了建造一座包括6台VVER机组的核电站的协议;⑦巴西政府正在寻求增加其核电容量,计划在2025~2030年期间投入运行4座新的压水堆; ⑧阿根廷恩巴尔斯核电站正在进行延寿和升级改造,阿图查1号机组获得了运行至2024年的延寿许可;⑨韩国根据2017年12月颁布的《第八个长期电力供需基本计划》 ,将在2023年之前继续建造5台APR-1400机组;⑩《乌克兰2035年能源战略》预计到2035年核电在该国电力供应中的份额将达到50%; 2018年还完成了恢复建造赫梅利尼茨基3号和4号机组的可行性研究; 乌克兰罗夫诺3号机组的运行许可证也被延长20年,即可持续运行至2037年。法国维持着58台在运核电机组的现状,弗拉芒维尔核电站的一台新机组计划在2019年底前完成装料。 日本政府于2018年7月批准了《基本能源计划》 ,确认到2030年核电份额约为20%~22%;玄海4号机组按照新的监管标准重新启动; 大井3号和4号机组以及东海2号机组将获许继续运行。

  (3)新加入国。在正在考虑、规划或积极致力于将核电纳入能源结构的28个成员国中,有19个已开始对核电基础结构进行研究;5个已做出决定,正在准备必要的基础结构;5个已签署合同,正在筹备或已开始建造。其中:①阿拉伯联合酋长国第一座核电站,即位于巴拉卡的所有4座反应堆继续施工建造;②白俄罗斯位于奥斯特洛韦茨的第一座核电站的两台机组继续施工建造,计划在2019年和2020年进行调试;③孟加拉国卢普尔核电站1号和2号机组预计分别在2024年和2025年进行调试,第二个核电站项目也作了规划;④土耳其法令颁布了新的核立法,阿库尤核电站已开始建造,第一台机组预计于2023年进行调试; ⑤埃及位于埃尔达巴的4台机组核电站正在接受场址许可证审查,建造工作预计于2020年开始,第一台机组预计于2026年进行调试;⑥沙特阿拉伯预计将并行建造一座小型模块堆(SMR)和两座常规核电站;SMR预计于2020年开始建造;两座常规核电站正在进行采购过程,第一座核电站预计于2021年开始建造, 并于2028年进行调试; ⑦约旦也在制订双轨核电计划,包括在2019年之前选定并于2027~2028年部署总装机容量为200~600MWe的SMR,以及建造一座约1000 MWe的大型压水堆,时间很可能是2030年后;⑧2018年10月,乌兹别克斯坦与俄罗斯联邦签署了建造其第一座总装机容量达2400 MWe的双机组核电站的协议; ⑨尼日利亚正在计划通过建造-拥有-运行-转让方式建造4座反应堆,第一台机组将于2027年投入运行;⑩肯尼亚在决定继续核电计划之前,计划在2027年进行第一座核电站调试。此外,在波兰,如果政府决定继续执行核电计划,第一台机组预计在2030年进行调试。

  1.2 核电增长预测

  根据IAEA 2018年的预测,在高增长假设方案下,预计至2030年全球核电容量将增加30%,达到511GWe,至2050年将增至748GWe,占全球发电容量的5.8%;在低增长假设方案下,预计至2030年核电静装机容量将从2017年底的392 GWe下降10%以上,至2050年再反弹至2030年水平,核电在全球发电容量的份额将从目前的5.7%下降至2.8%。低值和高值预测之间的很大差异归因于有关大量反应堆更换的不确定性,这些反应堆计划在2030年前后退役,特别是在北美和欧洲地区。政府间气候变化问题小组最近题为《全球变暖1.5 ℃》的特别报告中提出的排放途径反映了大幅扩大核电对减缓气候变化贡献的必要性。在符合限制全球变暖在1.5 ℃的大多数途径中,核电到2050年的份额都有增加,例如, “决策者摘要”突出强调了四种模式预测的核电容量到2030年将增加至少59%,到2050年将比2010年增加501%。发展中国家因为寻求满足快速增长的电力需求以及减少温室气体排放,故而对核电的兴趣依然强烈,特别是印度和中国。

  1.3 燃料循环

  1.3.1 铀资源和生产

  2018年,铀现货价格仍相对低迷,一般在47~59美元/千克铀范围内,略高于2017年的范围,全年总体呈上升趋势。铀价格的走低大大限制了各公司为勘探、可行性研究和新建项目筹集资金的能力。因此,2018年的全球产量很可能与2017年产量相似,2017年产量为59 342吨铀,低于2016年报告的数量。

  哈萨克斯坦仍然是世界头号产铀国,所产铀几乎全部来自其原地浸出铀矿。 产量经过2000~2016年的迅速增长之后, 2017年产量减少至23400吨铀,2018年产量预计与2017年相似。

  加拿大是第二大产铀国,其雪茄湖矿2017年的年产量达到了6925吨铀/年,预计2018年产量与2017年相似。由于铀需求和铀价格的持续低迷,2018年1月将“停止麦克阿瑟河采矿作业和基湖选冶作业生产”改为无限期停产。

  纳米比亚的罗辛铀矿和哈萨博铀矿在2018年继续运行,而蓝格〃 海因里希铀矿于2018年5月开始保养和维护以应对长期低迷的铀价。其他几个铀矿继续低调开展可行性研究工作。

  澳大利亚四英里原地浸出铀矿2018年的产量约为1500吨铀。兰格项目的产量仅来自矿石库存,而采矿和加工作业计划于2020年1月停止。总的来看,西澳大利亚几个铀矿的作业暂时搁臵或正在进行一些其他研究,还没有确切的开工和投运日期。

  丹麦王国格陵兰科瓦内湾矿床的稀土、贱金属和铀项目的可行性和环境研究及审批工作仍在继续。

  中国继续增加对国内外铀勘探和开发的支出。 2018年12月,中国铀业有限公司同意购买力拓在罗辛铀矿持有的69%股权。 纳米比亚的罗辛铀矿是世界上运营时间最长的露天铀矿,铀产量超过其他任何矿山。

  西班牙核安全委员会继续分析有关萨拉曼卡铀项目的文件,以便发布该委员会关于批准建造铀浓缩物制造厂的规定报告。这是该制造厂能够开始运行前需要获得的审批之一。

  巴西巴伊亚州的恩热纽铀矿正在开展对已枯竭的卡舒埃拉铀矿附近另一个露天矿作业的可行性和监管工作。

  1.3.2 铀转化和浓缩

  目前的铀转化和浓缩能力对满足全球需求绰绰有余,但市场分化使生产集中在少数几个供应商,从而构成了挑战。

  2018 年 9 月,欧安诺集团(Orano)在法国特里卡斯坦举行了菲利普〃科斯特转化厂的启动仪式。该厂作为 Comurhex 二期项目的一部分,采用了最先进的技术设计,其化学和能源消耗水平极低,三个火炉每年的六氟化铀产量将达到 1.5 万吨。

  浓缩铀的主要分子激光工艺是 SILEX 工艺。2018 年 6 月,澳大利亚 Silex Systems 公司决定放弃收购在全球激光浓缩公司(通用电气公司、日立公司和加拿大能源矿产公司的合资企业)中的多数股权。

  1.3.3 燃料制造

  2018年1月, 美国两家核燃料技术公司光桥公司和法马通公司组建了对半持股的合资公司Enfission, 对光桥公司先进金属燃料的核燃料组件进行开发、许可证审批和商业化。这种燃料由锆铀合金制造, 采用独特的成分和燃料棒几何形状。 Enfission公司称这可改善现有和未来核电站的经济性、效率和安全性。

  2018年1月,西屋电气公司宣布与乌克兰国家核电公司(Energoatom)签署一项合同,将其对乌克兰VVER型反应堆的核燃料供应从2020年延长到2025年。3月,西屋公司及其八个欧洲联合会合作伙伴宣布成功完成了旨在使欧洲VVER-440型反应堆核燃料供应多样化的欧盟资助项目。

  2018年3月,美国埃德温〃哈奇核电站1号机组开始使用全球核燃料公司(GNF)的耐事故燃料组件进行铅测试。这种组件由称为“IronClad”的铁-铬-铝燃料包壳材料和称为“ARMOR”的锆包覆燃料包壳组成。 5月, 瑞典大瀑布电力公司 (Vattenfall)选定GENUSA公司(由西班牙ENSUA公司和GNF组建的合资企业)在2020~2023年期间为福斯马克核电站提供八次燃料换料。

  2018年4月,ROSATOM下属TVEL燃料公司与伊朗原子能机构和核电生产开发公司签署协议,将于2020年使用TVS-2M燃料元件替换伊朗布什尔核电站VVER-1000型反应堆现有的UTVS型燃料组件。8月,TVEL公司向捷克泰梅林核电站VVER-1000型反应堆供应了首批改进型TVSA-T.mod.2核燃料。俄罗斯罗斯托夫核电站的VVER-1000型反应堆也装载了一批由俄罗斯 “核燃料零故障”项目开发的、带防碎片过滤器的实验性TVS-2M燃料元件。

  2018年5月,西班牙ENSUA公司和西屋电气公司签署了框架合作协议,合作开发西屋EnCore耐事故燃料。该燃料结合了镀铬锆合金包壳、 碳化硅包壳和硅化铀 (U3Si2) 燃料芯块等概念。

  2018年6月,印度核燃料联合体(NFC)宣布有意扩大其在海德拉巴和哥打的燃料和反应堆组件生产设施,以满足其新建反应堆计划的需求。

  2018年8月, 加拿大SNC-兰万灵集团与秦山第三核电有限公司签署了工程服务合同和许可协议,在秦山CANDU堆-6使用37M等效天然铀当量(NUF)燃料,这也是该燃料的首次商业使用。

  2018年9月,法马通公司签署了一项合同,在2019年底向安特吉的阿肯色第一核电站1号机组供应和安装铬包壳燃料棒。 法马通公司与瑞典Vattenfall公司也与签订了合同,在2021~2024年期间使用法马通公司在德国林根设施生产的燃料组件为福斯马克3号机组及灵哈尔斯3号、4号机组提供10次换料。

  2018年10月,美国国家核军工管理局(NNSA)发出通知,终止在萨凡纳河场址建造MOX燃料制造设施的合同。

  2018年12月,俄罗斯热列兹诺戈尔斯克采矿和化学联合公司为BN-800快堆进行了首批工业MOX燃料的商业化生产。

  1.3.4 乏燃料管理

  迄今,已从核电站卸出40多万吨重金属。到目前为止,从商用核电堆卸出的燃料约75%贮存在反应堆水池或干法和湿法乏燃料离堆贮存设施。 目前有151个乏燃料离堆贮存设施分布在27个国家。其余约10万吨从全球核电站卸出的重金属已进行后处理。全球对普通氧化物燃料的后处理能力约为5 000吨/年,但这些能力目前并非全部投入使用。

  法国Orano集团位于阿格的两座核燃料后处理厂UP2-800和UP3的年总产量为1 700吨,平均每年后处理1000~1100吨重金属,自1976年以来已经后处理34 000多吨乏核燃料。后处理提取的钚在马尔库尔场址的MOX燃料制造厂 (MELOX) 进行回收,用于制造MOX燃料。Orano集团2018年继续对其第一代后处理厂UP2-400实施退役。

  俄罗斯奥焦尔斯克马雅克化学联合公司RT-1后处理厂继2017年升级改造后, 在2018年后处理超过32吨的VVER-1000型乏燃料重金属。此外,还完成了对BN-600快堆卸载MOX乏燃料的实验性后处理。位于克拉斯诺亚尔斯克地区的采矿和化学联合体(MCC) 获得了运行首个创新后处理技术中试示范中心的许可证,并在2018年对一个VVER-1000型乏燃料组件进行了后处理。第二个年产量为250吨重金属的中试示范中心正在建造中,计划于2020年完工。

  2018年1月,中国和法国签署了在中国建造一座后处理和再循环厂的协议, 该厂年产量为800吨铀, 筹备工作于6月份启动。

  日本核燃料有限公司(JNFL)于2017年12月底宣布六个所后处理厂将延迟三年完工,以便能够满足其他监管要求。

  英国热氧化物后处理厂(THORP)于2018年11月结束运行,其在运行期间总共后处理了9 300吨铀氧化物燃料。

  1.3.5 退役、环境治理和放射性废物管理

  截至2018年12月31日, 全世界有173座核电反应堆已关闭或正在退役。其中17座反应堆已完全退役,还有若干座正进入退役最后阶段。 已经永久关闭或正在退役的燃料循环设施超过150座,还有约130座已经退役。已经关闭或正在进行退役的研究堆超过120座,有440多座研究堆和临界装臵已完全退役。成熟技术的部署和研究与发展工作正带来持续改进,主要是在拥有广泛核电计划的国家。例如,法国、德国、俄罗斯、斯洛伐克、西班牙和瑞典的几座核电站在实施一回路部件去污和分割方面取得了技术进展。

  2018年,治理方面的工作取得了一些进展。例如,中亚铀遗留治理项目的筹备工作已取得进展,德国东部铀生产遗留治理大型项目“维斯默特环境治理项目”完成了库尔米奇场址最后一个大型尾矿池的临时覆盖层放臵工作。

  放射性废物管理方面,一方面进一步探索了弃用密封放射源的寿期末管理方案以及进行了一些成功的作业,另一方面世界各地都运行着用于处臵除被宣布为废物的高放废物和(或)乏燃料之外的各类放射性废物的处臵设施。这些处臵设施包括用于极低放废物的深沟处臵(如法国、西班牙、瑞典)或干旱地区低放废物的深沟处臵(如南非、美国);处臵低放废物的近地表专设设施(如中国、捷克、法国、匈牙利、印度、日本、波兰、俄罗斯、斯洛伐克、西班牙、英国);以及位于各种深度地质建造中处臵中低放废物的专设设施(如捷克、芬兰、德国、匈牙利、韩国、挪威、俄罗斯)。其他中低放废物处臵设施以及加拿大(乔克河)的一处低放废物处臵设施尚处于许可证审批或建造的不同阶段,如在比利时(德塞尔)、保加利亚(科兹洛杜伊-雷蒂安娜) 、 加拿大 (金卡丁) 、 德国 (康拉德) 、伊朗(塔尔梅西)、立陶宛(斯塔巴提斯克斯)、罗马尼亚(萨利格尼)和斯洛文尼亚(威尔比那)。

  2 原子数据和核数据

  核数据库对于核应用(无论是电力还是非电力)领域的所有研发活动都必不可少,除了IAEA保管的数据外,核数据库还由若干个机构发布。2018年最重要的发布如下:

  (1)美国发布的核数据编评文件数据库(ENDF/B-VIII)在核技术应用重要相关核素方面(尤其是主要铀同位素、铁、氧和氢的中子反应方面)有重大变动。在评价瞬发裂变中子谱和裂变中子平均数等计量锕系元素裂变相关数量的新方法方面作出了重大努力。ENDF/B-VIII已得到广泛验证,尤其是在临界基准方面。

  (2)经合组织核能机构(OECD-NEA)发布的JEFF-3.3核数据库,预计主要用于欧洲反应堆分析、反应堆软件、燃料循环分析和聚变。

  (3)日本新发布的JENDL/PD-2016核数据库,提供了光核吸收、光核裂变、粒子与残留核素生成截面及发射粒子双微分截面等光子诱发核反应的数据。该数据库包含2 681种核素的数据,入射光子能量范围为1~140 MeV。

  (4)日本还发布了JENDL/AD-2017核退役活化截面数据库,旨在满足核设施退役期间放射性库存评价的需求。

  (5)IAEA继TENDL-2015数据库之后新发布了基于TALYS的编评核数据库TENDL-2017。该数据库包含完整的ENDF-6格式化数据文件,其中包括2 813种同位素(所有稳定或半衰期大于1秒的同位素)以及入射中子、光子、质子、氘核、氚核、氦-3和α粒子的协方差数据,入射能量最高达200 MeV。全吸收γ射线光谱学数据是现有衰变数据库的重要补充,因为这些数据可能对衰变热和反中微子光谱计算产生影响。因此,审查全吸收γ射线光谱学的现状并讨论新的数据要求非常重要。2018年IAEA完成了对一系列广泛燃料系统中产生衰变热的主要裂变产物衰变数据的详细评价,并由此制定了更新的全吸收和高分辨率γ射线光谱学测量的优先级表,评价结果将于2019年发布。

  国际核数据评价网于2018年启动,以激励在核技术特别相关核素的中子截面评价方面取得进展。核物理学专家将协调其在创新性测量和模型模拟方面的工作,以制定出尽可能最佳的轻核素(如碳和氮的核素)、结构材料(如铬和镍)和重要锕系元素(如钚同位素)的核反应数据表。除了改进基本核数据之外,核数据库中更新数据将通过热中子能量和快中子能量的整体临界基准直接进行验证。对这一发展作出贡献的专家主要来自中国、欧洲国家、日本和美国,IAEA发挥了协调作用。

  3 加速器和研究堆的应用

  3.1 加速器和相关仪器仪表

  (1)离子束工程带来的突破性技术。由于加速器技术的最新发展,有可能在宽禁带半导体(如金刚石、碳化硅、氮化镓)到二维材料 (如六方氮化硼) 的多类材料中创造具有光学活性、原子大小的缺陷。 这就为单光子发射提供了一个有前景的平台,单光子发射是一个新兴领域,可应用于安全通信(单光子态安全密钥分配)和细胞标记或传感。在IAEA的支持下,目前正在国际协作努力框架内制定若干离子注入战略。不久的将来,在量子安全通信和生物技术领域可以预见开拓性创新。

  (2)用加速器模拟反应堆材料损伤。离子束经适当选择和调谐后,能够对裂变堆或聚变堆中由热中子和快中子引起的材料损伤进行实验模拟。由于目前尚无具有足够高通量的聚变中子专用源来模拟与聚变堆第一壁所经历的辐射条件相关的辐射条件,离子束加速器被用作一种替代手段,以尽可能地再现微结构变化以及材料构成,从而进行详细的微结构表征研究。

  (3)利用核分析技术开展大规模空气污染监测。为制定更好的空气污染缓解战略和工具,成员国正在IAEA的支助下利用核分析技术和其他补充方法来确定气载颗粒物的元素构成。这些信息可用于识别主要的污染源(源解析)及其对所察污染的具体贡献(存量)。最为常用的技术有离子束分析、X射线荧光光谱测定法和中子活化分析,这些技术具有多项基本能力、无损性以及可快速获取约二十种与源识别相关的化学元素信息。

  (4) 表面污染表征的原位测量。 最先进的便携式仪器仪表、地理信息系统的免费访问及地理统计建模工具的开发为原位调查提供了多种选择。应成员国要求,2018年IAEA在这一领域的活动包括:在乌兹别克斯坦示范原位放射性测绘,以支持在放射性废物处臵完成之后开放FOTON公司辐射和技术综合设施场址;在巴西示范基于无人机的放射性测绘系统的性能,以便在出现核紧急情况时进行场址测量;为墨西哥举办关于放射性测量、原位技术和方法学的国家培训班提供支持。

  3.2 研究堆

  根据IAEA“研究堆数据库”,截至2018年12月31日,已在67个国家建造了841座研究堆,其中252座正在55个国家运行。在运研究堆中, 俄罗斯数量最多 (59座) , 其次是美国 (50座) 、中国(17座)和日本(9座)。全球有66座研究堆以5 MW或更高

  的功率水平运行,因而提供可支持高容量产品和服务的高中子通量。半数在运研究堆已运行超过40年,其寿期可超过60年,但最重要的是及时制订适当的老化管理、整修和现代化计划。

  目前,有7个国家正在新建研究堆,还有若干成员国拥有新建研究堆的正式计划。2018年9月,在印度巴巴原子研究中心(BARC)特朗贝北部场址建造的2 MW池式研究堆投入运行。

  迄今, 有99座研究堆和4座医用同位素生产设施已从使用高浓铀(HEU)转换为低浓铀(LEU)或已确认正在关闭。2018年11月,尼日利亚微堆从HEU燃料转换为LEU燃料,经辐照的HEU燃料已于12月返还中国。截至目前,HEU燃料返还至美国的计划完成了超过4 415千克HEU燃料的移除或确认处臵,HEU燃料返还俄罗斯的计划完成了约2 280千克HEU燃料的移除。

  2018年, 全球一些钼-99靶辐照设施和加工设施的短暂停产导致一些地区钼-99供应短缺。 美国北极星医用放射性同位素公司在2018年开始使用非HEU靶生产钼-99。2018年,比利时政府决定提供大量财政资助用于开发不使用HEU生产钼-99的革新型加速器技术以及开发多用途混合研究堆(MYRRHA)。

  产生冷中子的慢化剂新技术正被应用于基于研究堆和加速器驱动的中子源。冷慢化剂通过在低温下使用认真选择的物质可提供能量极低的中子,这类中子特别适合于材料科学研究。液态冷慢化剂的开发使得慢化剂周围可更加有效地安装填充中子散射仪器。

  4 其他方面

  4.1 辐射技术

  μ介子射线照相是一项新兴技术,可在不使用任何放射源的情况下以完整的方式探测封闭容积中高原子序数材料的密度变化。目前该技术正在世界范围内瞄准各种应用领域,包括地球科学、核安全和核安保、土木工程和考古学等。例如,测量深度为1公里的火山岩浆的厚度, 查明埃及金字塔中先前未发现的洞穴和意大利那不勒斯的地下建筑,火山内部成像以预测火山喷发。在核安全和核安保方面,μ介子射线照相可用于区分核燃料和其他金属、监测干法贮存罐、表征几何形状复杂的遗留放射性废物以及搜查货物集装箱内的特种核材料等。

  μ介子射线照相预计将成为一种在其他成像技术中占有一席之地的技术,尤其是凭借其特殊优势:辐射剂量不超过天然本底; 能够穿透厚物体的能力以及测量密度和原子序数的能力。该技术的主要缺点是在很多应用中需要长时间照射。

  4.2 人体健康

  人体健康方面的核应用主要包括: ①现代乳房X射线照相的辐射剂量和质量校准服务;②妇科癌症的放射导向外科手术。

  4.3 粮食和农业

  粮食和农业方面的核应用主要包括:①促进食品和植物检疫辐照方式的转变; ②促进作物和种植系统快速适应气候变化;③利用同位素技术和核技术在动物营养方面开展革新应用。



阅读推荐

正在加载

阅读排行