[科普中国]-富集燃料

燃料

燃料是指能用来燃烧以取得热量的物质，是锅炉的基本能源。1在经济上和技术上适合于产生热量的材料，燃料总类包括可控核裂变和聚变的核能燃料以及以各种形式在自然界存在的碳氢化合物的有机燃料。2有机燃料按其状态可分为气体燃料、液体燃料和固体燃料；按其形成方式可分为天然燃料和人工燃料。

核反应堆燃料管理核反应堆燃料管理是指对整个核燃料循环提出安全经济的管理策略。可分为堆前管理（核燃料的勘探和制造）、堆内燃料管理（反应堆运行期间的管理）、堆后管理（燃烧后的乏燃料的处理管理）。堆芯换料优化指通过寻求满足约束条件的最优布料方案和可燃毒物布置方案，来达到最安全或最经济的目标。其任务为在多循环燃料管理所确定的燃料管理策略下，在确保核电厂安全运行的前提下，寻求堆内燃料组件和可燃毒物的最优空间布置，以是核燃料循环能量成本最小。3

常用动力反应堆的燃料循环过程：

（1）一次性通过燃料循环：核燃料经过反应堆燃耗后就直接作为核废料处理，不再进行回收使用的燃料循环。

（2）回收铀循环（Ru循环）：辐照过的燃料送后处理厂进行处理，从中提取，同时把回收的富集度约为0.8%的 重新加以富集并制成新的燃料元件，送回反应堆中使用。

（3）燃料增殖循环：回收的燃料除供给反应堆本身的需要外，还会有剩余的易裂变同位素，可向其他的反应堆提供燃料。

（4）燃料联合循环：一个反应堆的乏燃料用作另一个反应堆的燃料循环。3

初始装载堆芯向平衡循环过渡三种方式：

（1）固定循环燃耗或循环的能量生产并固定一批换料量N，逐步调节每个循环的新料富集度。

（2）固定循环燃耗和新燃料组件的富集度，逐步调节每个循环的一批换料量固定新料的富集度和一批换料量，逐步调节每个循环的循环长度。3