核燃料棒为什么丰度难提高?
目前来说很难。
核燃料丰度从0.7%提高到4%可能需要5000台离心机同时运转,再提高到20%需要1500台左右运转就够,到90%只需要几百台。铀浓缩是一项尖端敏感技术,目前世界上只有少数国家掌握。目前最常用的铀浓缩法是气体离心法,把含有铀-235的***通过离心技术分离出来。由于离心机的转子必须以高速运转,因此对电机技术的要求很高。铀浓缩新技术也在不断发展中,如分子激光同位素分离法等。
核燃料棒丰度的提高应该从两个方面理解,一是丰度本身能不能提高。二是高丰度燃料棒的使用。实际上把燃料本身的丰度提高并不难(可以把低丰度的燃料再浓缩一遍或几遍)。但是,丰度提高意味着对堆内中子密度更高,燃烧时间更长,对燃料包壳材料和堆内构件的耐中子辐射要求就更高,如果做不到,高丰度燃料棒就用不了。
高丰度反应堆燃料的应用也不利于核保障,美国要出口澳大利亚的核潜艇就是用高丰度燃料,就有核扩散的风险。
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