先进核能系统和高温气冷堆PDF电子书下载

目录 1

第1章　引论 1

1.1 中国需要大规模发展核能 1

1.2　世界核电的发展趋势 6

1.2.1 安全性和经济性始终是主导核电发展的两个因素 7

1.2.2　世界先进轻水堆的设计要求 8

1.2.3　“改进型”先进轻水堆的特点 13

1.3　第4代核能系统 16

1.3.1 第4代核能系统的划分 16

1.3.2　新世纪核能发展面临的挑战 17

1.3.3 第4代核能系统的发展 19

参考文献 22

2.1　先进核燃料循环的基本目标 23

第2章　先进核燃料循环 23

2.1.1 减少核废物产生，实现核废物的安全处置 25

2.1.2　提高核资源的利用率，减少铀矿的需求 30

2.1.3 经济性 31

2.1.4　减少核扩散的风险 32

2.2　未来铀的需求和供应 35

2.2.1　铀资源 35

2.2.2　铀的需求和供应 40

2.2.3 未来铀需求和供应的展望 40

2.3　核废物处置场 43

2.3.1　核废物处置场的环境影响 44

2.3.2　“溶解—迁移”释放机制 44

2.3.3 衰变热对于地质储存的影响 47

2.4　MOX燃料在热中子堆中的利用 50

2.4.1 高慢化比堆芯 51

2.4.2　加浓铀支持的MOX燃料 57

2.5　分离和嬗变 62

2.5.1　先进后处理和分离技术 65

2.5.2　嬗变 67

2.5.3　分离—嬗变和核废物管理 88

参考文献 90

第3章　核安全 93

3.1　核设施的放射性风险 93

3.1.1　辐射及其度量 93

3.1.2　天然本底 94

3.1.3 天然本底辐射的标准偏差和辐射防护标准 96

3.1.4　辐射的健康效应 97

3.1.5　核设施的辐射源 98

3.2　核安全的物理过程 103

3.2.1 防止反应堆功率不可控增加（临界事故） 104

3.2.2　反应堆剩余发热的载出 107

3.2.3　严重事故 122

3.2.4 小结 127

3.3　核安全管制体系和方法 128

3.3.1　核安全管制战略 129

3.3.2　核安全管制制度 130

3.3.3　确定论的分析方法 133

3.3.4　概率安全评价 135

3.4　核能的公众接受性 143

3.4.1　核能公众接受性状况分析 143

3.4.2　核能公众接受性的特征 146

参考文献 147

4.1.1 经济参数的定义和基本概念 149

4.1　经济评价的若干基本概念 149

第4章　核能的经济性 149

4.1.2 两种经济评价模型 151

4.2　初投资 152

4.2.1　核电初投资的特点 154

4.2.2　核电初投资的历史演变 156

4.2.3 影响核电初投资的主要因素 160

4.3　燃料成本 164

4.4　运行和维护成本 169

4.5　总发电成本 171

4.5.1 总发电成本的比例和特点 171

4.5.2 美国最近核电经济性的发展 172

4.5.3 OECD的研究结果 179

4.5.4 国内核电的经济性 181

4.6.1 改革后的电力市场结构 184

4.6 电力市场的改革及其影响 184

4.6.2 改革后电力市场的运作方式 186

4.6.3 对新建核电项目的影响 187

参考文献 188

第5章　高温气冷堆 190

5.1　高温气冷堆的发展历史 190

5.1.1 气冷反应堆 190

5.1.2 高温气冷实验堆 190

5.1.3 高温气冷示范堆 191

5.1.4　模块式高温气冷堆 192

5.1.5 氦循环模块式高温气冷堆 196

5.1.6 日本高温工程试验堆（HTTR） 202

5.1.7 中国球床高温气冷实验堆（HTR-10） 204

5.2 模块式高温气冷堆（MHTGR）的基本特点 206

5.2.1 包覆颗粒燃料 207

5.2.2　氦冷却剂 208

5.2.3　石墨作为慢化剂和结构材料 209

5.2.4 衰变热的非能动载出 211

5.2.5 堆芯的热容量和热惯性 212

5.2.6　燃料更换 213

5.3　高温气冷堆燃料元件 217

5.3.1 包覆颗粒燃料 217

5.3.2　球形燃料元件 220

5.3.3　棱柱形燃料元件 221

5.3.4 包覆颗粒燃料的破坏机理 222

5.3.5　燃料元件的参数设计 224

5.4　球床型高温气冷堆物理和热工问题 228

5.4.1　球床型高温气冷堆物理问题 228

5.4.2　热工水力特性 238

5.5 MHTGR安全性 245

5.5.1　纵深防御体系 245

5.5.2　典型事故分析 251

5.6　高温气冷堆的钚燃料循环 258

5.6.1 棱柱燃料元件高温气冷堆的钚燃料利用 260

5.6.2　球床型高温气冷堆的钚燃料利用 267

5.7　高温气冷堆的热力循环 273

5.7.1　氦气透平循环特性 274

5.7.2　氦气透平直接循环的工程方面 279

5.8　高温工艺热的应用 285

5.8.1 甲烷蒸气重整 285

5.8.2　煤的气化和液化 288

5.8.3　水的化学热裂解制氢 291

参考文献 293