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日本:文殊快滋生爐重新啟動
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日本:文殊快滋生爐重新啟動

  日本原子力研究開發機構(Japan Atomic Energy Agency, JAEA)宣佈旗下文殊(Monju)實驗快滋生反應器經過145個月的漫長停機後,已於58重新啟動。JAEA發言人飯塚大輔(Daisuke Iizuka)表示:一切作業都按照既定計畫執行,最後階段的重心在於確保安全。該機組未來仍將進行許多測試作業,預計在2014年才能再度商轉。

    日本有2座實驗用快滋生反應器,首座常陽實驗爐(Joyo prototype reactor)於1977年開始營運;文殊實驗爐則是第2座。後者於19944月開始營運,發電容量280 MWe。但是命運多舛的文殊實驗爐,曾於19958月因700公斤的二次側液態鈉冷卻劑洩漏而被迫長期停機檢修

    JAEA2004年決定投資7.6億美元重新啟動文殊實驗爐,但經過漫長停機後,原始爐心中的Pu-241已有足夠數量衰變為Am-241,將使反應器劣化,成為重新啟動計畫最嚴重的課題,也是啟動時程從2008年延宕至今的關鍵。JAEA重新評估反應器設計與安全程序,決定更換較短的熱電偶井(thermocouple well)以降低因液體流動所誘發的震動、修改鈉洩漏系統設計增加監測鈉洩漏的可靠度、同時改善蒸發氣沖放系evaporator blow-down system)以減少蒸汽洩漏的風險。

    JAEA承認停機14年才重新啟動是超乎預期的漫長,「但實在有幾項理由花了這許多時間,」飯塚表示:「主要障礙是安全檢查包括防震安全查核耗時太久。JAEA必須修改反應器設計,現在還擴及電廠每項設備的新增檢查項目。另一方面,還必須獲得地方首長與民眾的支持。」過去十多年,JAEA位電廠所在的敦賀市召開1000場以上的各式會議來爭取當地40,000名居民的支持。

    快滋生反應器與目前的核分裂反應器迥然不同,它能將鈾資源的利用最大化。利用快中子撞擊高濃縮度燃料(U-235濃縮度約為18%以上),配合鈾反射體,將能滋生更多的可裂鈽元素。這些用過核燃料,透過燃料再循環過程,提煉其中的鈽與鈾,重新製成燃料供反應器使用。透過分裂-快滋生燃料循環,可將鈾資源使用年限延長至千年以上。對於嚴重依賴進口能源的日本,格外具有吸引力。

    儘管文殊實驗爐發生停機事故,但日本發展快滋生技術的決心從未動搖,並認為快滋生21世紀核能科技的主流。20053月,日本經產省下轄的的資源與能源廳(Agency for Natural Resources and Energy)曾提出2030年核能政策的整體建議。其中包括將所有營運中的輕水式反應器都延壽到60年,並在本世紀中期逐漸引入快滋生反應器。而20083月的最新版能源政策白皮書Cool Earth 50》,則建議在本世紀中葉之前,將核能發電占比由目前的30%提升到40%,並將快滋生技術能普及商業化。

    20078月,文部科學省、經濟產業省、電氣事業連合會(Federation of Electric Power Companies of Japan)與JAEA決定聯手打造新世代快滋生反應器,並選定三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries, MHI),成為發展該國新世代快滋生反應器的核心企業,並由日本原子力研究開發機構負責規劃、設計與承建。三菱重工在接下發展快滋生技術重任之後,旋即成三菱FBRシステムズ株式会社(Mitsubishi FBR Systems)推動,綰日本新世代快滋生反應器的研發計畫,預計於2025年完成首座展示爐,2050年推出首座商用爐。日本政府在今年就撥列130億日圓(1.09億美元)預算,推動相關研發計畫。(摘譯/修訂自:World Nuclear News Weekly 4 – 10 May 2010期)

 

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