印度原型快增殖反应堆首次临界成功
摘要
印度原型快增殖反应堆于4月6日达到首次临界，标志着其进入三阶段核能计划的第二阶段。该反应堆采用铀钚混合氧化物燃料，能增殖燃料并利用钍资源。此次成功加强了印度在核燃料循环技术等领域的战略能力，为其实现2047年100 GW核能目标奠定基础，并推动未来钍基闭式燃料循环的发展。
原型快增殖反应堆实现首次临界，标志着印度进入三阶段核能计划的第二阶段，该计划的最终目标是利用该国丰富的钍资源实现闭式燃料循环。
印度原子能部(DAE)宣布，位于泰米尔纳德邦卡尔帕卡姆的500 MWe原型快增殖反应堆(PFBR)于4月6日晚8点25分达到首次临界。这一里程碑标志着“朝着加强印度长期能源安全和推进其本土核技术能力迈出了重要一步。”
PFBR技术由DAE下属的英迪拉·甘地原子研究中心(IGCAR)设计和开发。该反应堆由DAE下属的政府企业Bharatiya Nabhikiya Vidyut Nigam Ltd (BHAVINI)建造和调试。建设始于2004年，原定于2010年完工。印度原子能监管委员会于2024年中期正式批准了首次临界的相关程序——包括将燃料装入反应堆堆芯和启动低功率物理试验。去年8月，国务部长Jitendra Singh告诉印度议会，该项目延误的主要原因是在调试过程中遇到了“同类首创的技术问题”。
BHAVINI表示，首次临界的实现“是在成功完成所有规定的安全要求后取得的，原子能监管委员会(AERB)经过严格审查后批准了相关许可。”
印度总理纳伦德拉·莫迪在社交媒体上表示：“今天，印度在其民用核能之旅中迈出了决定性的一步，推进了其核能计划的第二阶段。”他补充说，PFBR“反映了我们科学能力的深度和工程企业的实力。这是朝着在计划第三阶段利用我们丰富的钍储备迈出的决定性一步。这是印度的骄傲时刻。”
PFBR使用铀钚混合氧化物(MOX)燃料，周围包裹着铀-238‘覆盖层’，通过中子吸收，铀-238被转化为可裂变的钚-239。这使得反应堆能够产生比消耗更多的燃料——它能够‘增殖’燃料。PFBR还被设计在覆盖层中使用钍-232，钍-232可以被嬗变为可裂变的铀-233。
BHAVINI表示：“这种独特能力显著提高了核燃料资源的利用率，使该国能够从其有限的铀储备中提取更多的能量，同时也为未来大规模使用钍做好了准备。”快增殖反应堆计划“加强了在核燃料循环技术、先进材料、反应堆物理和大规模工程方面的战略能力”，通过该计划开发的知识和基础设施“将支持未来的反应堆设计和下一代核技术”。
快增殖反应堆是印度三阶段核能计划的第二阶段，使用从重水堆和轻水堆（计划的第一阶段）乏燃料后处理中回收的钚。第三阶段设想使用先进重水堆燃烧钍钚燃料并增殖可裂变的铀-233，从而实现基于钍的闭式核燃料循环。
根据世界核学会的信息，自20世纪50年代以来，全球已有约20座快中子反应堆（包括一些已商业供电的）投入运行——尽管并非所有都是增殖反应堆。
印度目前拥有24座可运行核电站，总装机容量约为7900 MW，并计划大幅扩大其核能产能。该国表示，总装机容量为13,100 MW的17座核反应堆正在建设中（7座）或处于前期准备阶段（10座）。作为其Viksit Bharat发展战略的一部分，印度的目标是到2047年实现约100 GW的核能装机容量。