日本重啟“文殊”反應(yīng)堆引人注目
    2010-05-13    作者:何德功    來(lái)源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào)
    文殊是智慧的本尊。在藏傳佛教里,文殊菩薩乃諸佛之智慧所化。日本用佛教中普度眾生的菩薩名字命名“快速增殖反應(yīng)堆”,乍一看似乎有些牽強(qiáng),但仔細(xì)想來(lái)也不是沒(méi)有道理。
  核能相對(duì)于石油煤炭來(lái)說(shuō),是人類可以更長(zhǎng)久依賴的能源,日本近期出臺(tái)的能源基本計(jì)劃已把核電置于環(huán)保電源的中心位置,而“文殊”反應(yīng)堆使用的燃料又是核燃料的再利用,對(duì)資源匱乏的日本來(lái)說(shuō),既可以借此渡過(guò)難關(guān),也可以帶來(lái)全球市場(chǎng)的巨大商機(jī),有點(diǎn)兒“普度眾生”的味道,因此“文殊”反應(yīng)堆又被日本媒體稱為“夢(mèng)的反應(yīng)堆”。文殊是智慧的化身,“文殊”反應(yīng)堆漫長(zhǎng)而艱難的試驗(yàn)需要巨大的智慧,日本人用文殊命名,是希望能得到文殊菩薩的保佑,從文殊菩薩那里受到智慧的啟迪。
  位于日本福井縣敦賀市的“文殊”快速增殖核反應(yīng)堆于5月6日再次開始運(yùn)轉(zhuǎn),這是自1995年10月發(fā)生鈉冷卻濟(jì)泄漏事故以來(lái),時(shí)隔14年5個(gè)月再次運(yùn)轉(zhuǎn),到目前為止雖然出現(xiàn)75次報(bào)警,一次人為操作失誤,但總起來(lái)說(shuō)還沒(méi)有出現(xiàn)大的問(wèn)題,已經(jīng)進(jìn)入“臨界”的狀態(tài),接下來(lái)是一系列試驗(yàn)。
  “文殊”反應(yīng)堆是世界上唯一以钚為燃料的快速增殖反應(yīng)堆。钚基本上不是天然存在,钚的大規(guī)模制備是通過(guò)反應(yīng)堆中的核反應(yīng)進(jìn)行的,由鈾238吸收中子后生成,再用溶劑萃取和離子交換純化。钚和鈾相比,有易裂變的優(yōu)點(diǎn),適于作為核燃料,但另一方面又是制作擁有巨大殺傷力的核武器的材料,因而钚的使用容易喚起人們的警覺。
  “文殊”反應(yīng)堆把钚固定在重1.8克、高8毫米、直徑5毫米的圓筒中,圓筒中除了钚之外,還有鈾238。由于在輕水反應(yīng)堆中鈾238不易發(fā)生裂變,故又稱為不燃鈾238。鈾礦石里含有可燃鈾235(容易發(fā)生核裂變)和不燃鈾238(難以引起核裂變),可燃鈾235天然存在比率只有0.7%左右,不燃鈾238占天然存在比率的99.3%。現(xiàn)在的核電站發(fā)電使用的是可燃鈾235,可供人類使用85年,然而,在快速增殖反應(yīng)堆中鈾238可有效利用,可供人類使用數(shù)千年。快速增殖反應(yīng)堆中快中子碰到钚,會(huì)引起核裂變反應(yīng),從而產(chǎn)生巨大的熱能,反應(yīng)的時(shí)候放射出的中子又會(huì)被鈾238吸收,從而轉(zhuǎn)化為钚,這樣不燃鈾238得到了有效利用的同時(shí),又可以產(chǎn)生钚,可謂是一石二鳥。
  在核裂變反應(yīng)中,會(huì)產(chǎn)生吸收中子的其它物質(zhì),因此在再處理工廠的設(shè)施中從使用完的燃料中去掉其它雜物,剩下的钚和鈾可再次加工成燃料重新使用。但遺憾的是這樣的再處理工廠,日本現(xiàn)在還沒(méi)有建成,如何建設(shè)是今后需要解決的課題,現(xiàn)在使用完的燃料預(yù)定放在“文殊”反應(yīng)堆旁空地上的水池里保存。
  日本正在采取萬(wàn)全的對(duì)策,力爭(zhēng)做到即使出現(xiàn)事故也不會(huì)造成危害。2005年原子力機(jī)構(gòu)對(duì)“文殊”反應(yīng)堆實(shí)施了改造工程,排除了鈉泄漏的隱患,設(shè)置泄漏感知器和監(jiān)測(cè)照相機(jī),修改了反應(yīng)堆運(yùn)轉(zhuǎn)管理手冊(cè)等,但“文殊”能否安全運(yùn)轉(zhuǎn)仍是最大的課題。“文殊”被稱為“原型反應(yīng)堆”,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)解決技術(shù)問(wèn)題之后,再實(shí)驗(yàn)確認(rèn)經(jīng)濟(jì)性的“實(shí)證反應(yīng)堆”,實(shí)證反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)時(shí)間定為2025年,最后才是“商用反應(yīng)堆”,到2050年開始運(yùn)轉(zhuǎn),“夢(mèng)的反應(yīng)堆”真正普及可以說(shuō)遙遙無(wú)期。
  除了普及推廣時(shí)間漫長(zhǎng)之外,“夢(mèng)的反應(yīng)堆”注定前途多舛,原因是它面臨三大難題。一是運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用太高,“文殊”反應(yīng)堆的建設(shè)和維持費(fèi)用已經(jīng)花掉9200億日元,今后每年要花費(fèi)200億日元,大部分用于安全設(shè)施上,將來(lái)作為商用反應(yīng)堆,安全成本和經(jīng)濟(jì)效益將成為一對(duì)矛盾,能否做到兩全其美現(xiàn)在還是個(gè)未知數(shù)。二是核燃料循環(huán)利用的再處理工廠的建設(shè)還沒(méi)有眉目,該工廠要處理高放射性廢棄物,處理廠的選址有很大困難;三是安全管理可以轉(zhuǎn)用于核武器的钚是一個(gè)重大課題,日本核能研究機(jī)構(gòu)責(zé)任重大,不僅要保障“文殊”反應(yīng)堆安全運(yùn)轉(zhuǎn),還要保持高度的透明性,公開有關(guān)钚的管理信息,以便于世人監(jiān)督,F(xiàn)在世界并不太平,恐怖分子伺機(jī)作亂,對(duì)大規(guī)模殺傷性武器,恐怖分子垂涎三尺,钚的安全管理絲毫不可掉以輕心。另外,日本是一個(gè)無(wú)核國(guó)家,但不可否認(rèn)日本政壇也偶有核武裝論的雜音,愛好和平的力量要時(shí)刻保持警惕,不管什么原因,如果钚用于制作核武器,“夢(mèng)的反應(yīng)堆”就會(huì)成為噩夢(mèng),用“文殊”命名,也褻瀆了文殊菩薩。
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