在過去的幾十年里，作為國際原子能機構(gòu)支持的全球努力的一部分，已有近3500千克高濃鈾從世界各地的研究堆場址移走。應(yīng)成員國請求，原子能機構(gòu)協(xié)助將研究堆燃料轉(zhuǎn)換為低濃鈾，以減少與高濃鈾相關(guān)的擴散風(fēng)險。高濃鈾含有20%以上的可裂變鈾-235。

雖然大多數(shù)研究堆是在二十世紀(jì)六七十年代建造的，其技術(shù)要求用高濃鈾進(jìn)行科學(xué)研究實驗，但今天，其中的大部分研究可以使用低濃鈾進(jìn)行。在低濃鈾中，放射性鈾-235的濃度低于20%。

“國際社會已成功地為將研究堆中的高濃鈾燃料轉(zhuǎn)換為低濃鈾燃料提供了技術(shù)解決方案?！眹H原子能機構(gòu)核工程師專家Thomas Hanlon說，“訣竅是在不影響科學(xué)研究的情況下做到這一點?！?/p>

目前，約有220座研究堆在53個國家運行，其中171座反應(yīng)堆是用高濃鈾堆芯建造的。自1978年以來，已有71座高濃鈾燃料反應(yīng)堆已改用低濃鈾。用于發(fā)電的核動力堆采用低濃鈾運行。

原子能機構(gòu)為在以下國家將高濃鈾燃料轉(zhuǎn)換為低濃鈾燃料，或者將高濃鈾返回提供了支持：奧地利、保加利亞、智利、中國、捷克共和國、格魯吉亞、加納、匈牙利、牙買加、哈薩克斯坦、拉脫維亞、利比亞、墨西哥、尼日利亞、波蘭、葡萄牙、羅馬尼亞、塞爾維亞、烏克蘭、烏茲別克斯坦和越南。原子能機構(gòu)通過技術(shù)合作項目、實況調(diào)查工作組訪問、協(xié)調(diào)研究項目、技術(shù)和咨詢會議以及采購援助，支持最大限度地減少使用高濃鈾。

向他人學(xué)習(xí)

最近的一個例子是加納，在原子能機構(gòu)的支持下，加納研究堆-1（GHARR-1），一座微型中子源反應(yīng)堆（微堆）于2017年成功改造，使該國成為其他微堆營運者的研究案例。加納原子能委員會已建成一座國際微堆培訓(xùn)設(shè)施，允許來自其他國家的學(xué)員練習(xí)從反應(yīng)堆容器中提取模擬高濃鈾。

加納原子能委員會主席BenjaminNyarko說：“通過降低富集度，我們正在降低這種材料的吸引力，讓世界變得更美好?！彼€說，隨著鈾富集度從90.2%轉(zhuǎn)換為13%，技術(shù)也發(fā)生了變化，導(dǎo)致反應(yīng)堆的功率增加了10%以上。

2018年，尼日利亞唯一在運的研究堆，尼日利亞研究堆-1（NIRR-1），移出了高濃鈾燃料，并轉(zhuǎn)換為低濃鈾。國際原子能機構(gòu)為這種轉(zhuǎn)換以及培訓(xùn)相關(guān)人員和分享他國經(jīng)驗提供了支持。為了練習(xí)反應(yīng)堆燃料轉(zhuǎn)換，尼日利亞專家在加納培訓(xùn)中心進(jìn)行了一次高濃鈾移出干操作。尼日利亞反應(yīng)堆燃料轉(zhuǎn)換后，非洲不再擁有高濃鈾燃料研究堆。

轉(zhuǎn)換需要訓(xùn)練有素的人員和設(shè)備。這個過程中最復(fù)雜的一步是，通常用卡車、輪船或飛機運輸高濃鈾乏燃料。這種高濃鈾燃料運到目的地后，要么安全地貯存起來，要么被稀釋到較低的富集度。

“智利在2010年向美國運送了大約14千克高濃鈾；這是實現(xiàn)我國不再擁有這種燃料的三次行動的最后一次?！敝抢四芪瘑T會企業(yè)宣傳主管RosamelMu?oz Quintana說，“這引起了公眾的極大興趣。使用了經(jīng)過特殊處理的卡車和飛機，并考慮了此類行動所需的一切必要的安保和輻射防護(hù)問題。”

將更多研究堆改造使用低濃鈾

還有很多工作要做。盡管71座研究堆已經(jīng)改為用低濃鈾，并且有28座使用高濃鈾燃料的反應(yīng)堆已經(jīng)關(guān)閉，但還有72座仍然采用高濃鈾作燃料。在許多情況下，這是出于科學(xué)原因。

“想要解決如何在最初為高濃鈾設(shè)計的同一空間使用低濃鈾使反應(yīng)堆實現(xiàn)類似的能力，需要大量的創(chuàng)造性工程。”Hanlon說，“這有點像試著在同樣容器里用同樣量的液體做一杯和你習(xí)慣的濃度一樣的濃咖啡，但是用更少的咖啡粒?！?/p>

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