点钍成“金”：尾矿废料变成核燃料资源

    积极发展核电，是我国“十一五”确定的能源战略之一。众所周知，目前核电燃料的关键成分是铀-235，其已探明的可经济开采的全球总储量是非常有限的。

　　然而，根据加拿大原子能公司的研究，“轻水堆乏燃料回收铀”可以直接利用，而世界上储量丰富的金属“钍”也可能成为宝贵的核燃料资源。通过开发利用这两种核燃料，可以大幅降低铀资源的消耗速度，从而为人类利用核能的可持续发展开辟新途径。

　　就此，本报记者日前对加拿大原子能公司中国区副总裁、首席代表阮养强博士进行了专访。阮养强说，由于目前人们常常把钍当作不重要的尾矿废料看待，而大量的轻水堆回收铀更是食之无味又弃之可惜的“鸡肋”，所以，如能在核电站中开发利用回收铀与钍，可以说是“变废为宝，变钍成金”，在资源和环保两个层面上都意义重大，前景广阔。

钍利用前景广阔

　　据有关资料介绍，目前，我国钍资源居世界第二位。最主要的钍矿在内蒙古的白云鄂博主矿和东矿，却被作为铁矿开采多年，钍的利用率为零。从这个角度说，千百年来，钍就如泥土一样，其价值尚未被人们重视。
　　核电燃料的开发研究，焕发了钍的新使命。阮养强说，其实核物理学家早就发现，钍是潜在的核燃料，很多国家曾经积极开展过有关钍燃料技术的研究项目。不过，由于过去一段时间，核电发展处于低潮，天然铀价格也一直比较便宜，大家才对钍的开发利用工作大都没有深入下去。然而，近年来，由于全球核电复兴趋势，国际铀价的急速上涨和国际铀市场的紧张，让大家燃起了使用钍的热情。

　　阮养强介绍说，钍的利用是加拿大原子能公司重水堆技术发展战略的重要环节，也代表低铀耗重水堆技术的一个重要发展方向。钍资源储量居世界第一的印度一直非常重视钍的研究开发，发展重水堆技术来利用钍燃料是该国核能战略的核心内容。美国也有专门开发钍堆技术的公司，挪威最近也计划发展钍堆电站，关注钍资源开发利用的国家越来越多。

　　那么，我国的情况怎样呢？阮养强说，实事求是地说，我国钍燃料的利用目前仍然处于研究的早期，“虽然我们公司已经与清华大学工程物理系，以ACR-1000为基础的钍基燃料先进重水堆的研究与开发方面进行了多年的合作，去年12月还在北联合举办了一次关于钍资源开发利用的国际研讨会，但是从我们了解到的情况看，无论是从技术发展还是从资源战略方面，钍资源的开发利用问题都亟待引起国家有关部门的重视并纳入国家发展计划。”阮养强告诉记者。

　　据了解，全世界共有核电反应堆440座，发电量占世界总发电量的16%。法国的核电占法国总发电量的75%以上，我国台湾占26%，而我国大陆2003年只占2.2%。我国已经提出要积极发展核电，核电已进入快速发展期，2020年要使核电比例达到至少4%，但与16%的全世界平均水平仍然有相当的距离。核电的大发展将急剧加大对铀燃料的需求，钍无疑是未来重要的核燃料资源，应该从战略高度引起我们的重视。地壳中钍的储量是铀储量的三至四倍，而且钍矿已经可以进行商业化开发。

坎杜堆：可高效利用回收铀和钍燃料资源

　　在采访中记者了解到，阮养强所在的加拿大原子能公司(AECL)正式成立于1952年，是加拿大的全资国有公司。作为世界上三大商用堆型之一的CANDU(坎杜)核电技术的原创开发商和供应商，AECL于1962年建成世界上首座坎杜原型示范堆。坎杜反应堆以其安全、经济和低铀耗的特点，近年来在国际上发展较快。AECL目前有两大旗舰产品，即我国秦山三期核电站采用的70万千瓦级的成熟机组CANDU 6及其最新增强版EC6和120万千瓦级的新一代高性能机组ACR-1000。

　　“全球性的核电复苏引发了天然铀价格急剧上升以及潜在的天然铀燃料供应缺口等问题，坎杜技术以其低铀耗及适应各种不同类型核燃料的能力，尤其是对回收铀和钍资源的高效利用等特点，可能会成为国际核电可持续发展的一个重要环节。”阮养强说。

　　由于采用重水为慢化剂等特点，坎杜技术以其高中子经济性、低铀耗和燃料灵活多样性而独树一帜。事实上，坎杜机组是现有可以直接高效地利用天然铀和富集度较低的各种核燃料的惟一主流商用堆技术，也很适合“烧”压水堆乏燃料回收铀，还可以高效利用钍燃料。根据阮养强介绍，已经建成投产的三期两台CANDU 6机组，其每供电10亿度的铀耗比一般的压水堆节省天然铀约30%，属于目前世界上单位铀耗最低的成熟商用堆技术。通过开发利用回收铀燃料技术，两台百万千瓦级的压水堆，其乏燃料回收铀足以供应一台秦山三期重水堆。

　　坎杜堆的另一个突出特点，就是对钍的利用方面。阮养强介绍说，AECL进行钍燃料循环技术的研究已有40多年的历史了，涵盖了反应堆物理和堆芯设计、燃料设计和制造、辐照和示范项目、后处理和分离技术、循环优化和商务推广等。AECL已经提出适用于成熟产品CANDU 6和新一代产品ACR-1000的开式钍燃料循环和闭式燃料循环应用方案。

　　阮养强表示，由于坎杜技术具有低铀耗、可高效利用轻水堆回收铀和储量丰富的钍资源等优势特点，是对中国既定核电计划的一种理想的战略补充，在近中期可与压水堆配套发展，利用其乏燃料回收铀并开发钍燃料技术；在远期可与快堆协同发展，高效利用其回收钚。从而使秦山三期这样现成的低铀耗技术发挥更大的作用，显著降低中国核电的单位铀耗，促进核电的大规模可持续发展，完全符合中国的国家利益。