前言
安全,是核能发展的前提,对于核能系统是永恒的话题。相对于第二代、第三代反应堆,液态金属冷却反应堆(钠冷快堆、铅冷快堆)作为第四代核能系统之一,其安全性要求更高、经济竞争力更强、核废物量更少,且能有效防止核扩散。目前,全球范围内第三代核反应堆技术已经日趋成熟,第四代核能系统的研发已成为我国核能大规模可持续发展的关键。
我国政府高度重视清洁能源和先进核能系统的发展。2010年7月,中国实验快堆首次达到临界,标志着中国成为继美、英、法等国之后,世界上第8个拥有快堆技术的国家。2019年10月,我国启明星号实现首次临界,并启动铅铋快堆芯核特性物理实验,标志着我国在铅铋快堆领域进入工程化阶段。2020年12月,中核集团示范快堆工程2号机组正式开工建设,计划2026年建成投产,这对我国加快构建先进核燃料闭式循环体系、促进核能可持续发展和快堆技术全面自主发展、实现“十四五”规划提出的“碳达峰”与“碳中和”目标以及推动地方经济建设具有重要意义。
由于液态金属冷却反应堆在中子物理、冷却剂特性、系统特性等多方面与热中子反应堆显著不同,例如燃料组件堵流问题、液态金属对材料的腐蚀、钠水和钠火化学反应等,都是液态金属冷却反应堆特有的安全问题。此外,在导致堆芯大规模损伤的严重事故工况下,液态金属冷却反应堆的事故序列和事故后果也有很大的不同。为满足我国液态金属冷却反应堆快速发展及严重事故安全分析的迫切需要,本书将对液态金属冷却反应堆严重事故安全分析相关的基础知识和前沿研究进行综合性介绍。
本书共7章: 第1章为绪论,简要介绍世界核能发展背景和液态金属冷却反应堆的发展概况; 第2章为液态冷却反应堆严重事故分析总论; 第3章介绍液态冷却反应堆严重事故中的关键现象; 第4章重点介绍国内外重要的液态金属冷却反应堆严重事故相关的实验研究; 第5章重点介绍液态金属冷却反应堆严重事故相关的数值模拟工具、模拟方法和前沿研究; 第6章为液态金属冷却反应堆严重事故的对策及管理; 第7章为全书总结与展望。
本书在撰写过程中,参考了国内外各相关单位和科研机构公开发表的大量论文、报告和书籍,并引用了部分插图,在此特向相关机构、专家和学者表示崇高的敬意和感谢。由于本书所涉及的学科领域广泛,且受限于作者的学识水平,书中疏漏之处在所难免,恳请广大读者批评指正!
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编者
2024年6月