核燃料基地建設漸入佳境 濃縮鈾逐步走向海外
核燃料基地建設漸入佳境 濃縮鈾逐步走向海外
蘭州，一座被黃河孕育的城市，我國核工業鈾濃縮生產的“搖籃”──中核蘭州鈾濃縮有限公司(簡稱“蘭鈾公司”)誕生于此。
1958年開始建設的蘭鈾公司原名五〇四廠，是“一五”期間前蘇聯援建156個項目之一。五〇四廠1964年1月14日第一次生產出合格的鈾濃縮產品，曾先后為我國第一顆原子彈、第一艘核潛艇、第一座核電站提供燃料。
核燃料生產依托核工業體系
進入生產車間，里面的景象完全不同于傳統意義上的大型工廠，目光所及之處，不是什么大型生產設備，而是整齊排列在車間里的一排排“暖瓶”。蘭鈾公司黨委書記姚新民告訴記者，這就是離心機，濃縮鈾就是靠這種貌似“暖瓶”的裝置濃縮而成的。
姚新民介紹
化學元素中第92個元素是鈾，鈾是同位素，分別有鈾-238、鈾-235、鈾-234和鈾-236，其中只有鈾-235可以發生裂變反應，也就是核電站所需的燃料。
但在自然界中，鈾-235的含量是0.711%，鈾-238的含量99%，蘭鈾公司所做就是把自然界中0.711%含量的鈾-235的濃度提高到核電站所需的3%～5%之間。蘭鈾公司的生產過程是一個物理過程，不改變物質的化學性質，原料是六氟化鈾，產品依然是它，只是提高其濃度。
姚新民表示，核工業是一個完整的體系，目前全國任何一個涉核工廠都無法獨立做出核電站所需燃料，核燃料的生產是核工業這一完整體系運轉最終的結果。
核工業的基礎有五廠三礦，各廠礦各司其職，從地質、礦冶得到黃餅后送入到四〇四廠進行鈾轉化，而四〇四廠生產的產品就是蘭鈾公司的原料，濃縮后的鈾是蘭鈾公司的產品同時又是二〇二產的原料，二〇二廠利用濃縮后的鈾生產核燃料原件，送去核電站發電，廢料在運往四〇四廠進行后處理，形成一套核工業的完整體系。
我國已掌握最先進鈾濃縮技術
記者在車間控制室看到，控制室內百余臺電腦卻只有七八個工作人員，面對如此“高、精、尖”的工廠，幾個員工能應付得了嗎?
工作人員告訴記者，工廠設備為全自動化操作，如果發生安全問題，系統能夠自動調控，即使出現不能自動恢復生產的情況，也只是會影響產量，不會有輻射泄露等安全隱患，所有操作均已實現遠程操作。
“這是目前最先進的鈾濃縮技術。”姚新民向記者介紹，離心機高速運轉的速度為每秒1550轉，通過高速旋轉，把鈾-235與鈾-238甩開，我國所用是小型離心機，每臺離心機生產能力為每年3.5公斤分離功，通過并聯與串聯的方式把上千臺離心機聯在一起，來提高六氟化鈾的濃度與生產效率。歐洲目前采用大型離心機，每臺幾十公斤甚至上百公斤。
據了解，世界上目前規模化生產有兩種方法。最原始的方法是擴散法，由于能耗大，效率低，逐步被淘汰，由離心法逐步代替，離心法每公斤分離功單位耗能(電)是擴散法的二十四分之一，提高效率的同時降低了成本，綜合成本下降近一半。
蘭鈾公司最初也使用擴散法生產，擴散法基本原理是熱分子運動的原理，在機器中有很多膜片，膜片上有以納米為單位的膜孔，在每平方厘米的膜片上有肉眼看不到的幾十萬個小孔。由于鈾-235與鈾-238只差3個分子量，同時過一級膜片時，如同電影院散場時出門，胖子的難度總是高于瘦子。鈾-235與鈾-238同時過膜片時，鈾-235過去的幾率就大一些(專業叫濃縮系數)。通過一級濃縮后，鈾-235的濃度就有所提高，通過幾千級的擴散，把鈾-235的濃度提高到所需濃度。
自主創新濃縮鈾逐步走向海外
長期以來我國鈾濃縮都是依靠擴散分離技術，落后于國外水平。蘭鈾公司建廠之初，設備由俄羅斯(前蘇聯)進口，能耗高、產能低，通過改造，到2000年實現關鍵技術突破，完成一廠變兩廠。
2000年改為離心法，離心機的裝備除第一批是由俄羅斯提供之外，隨后裝備均由我國自主完成。目前已完成三期廠房建設，正在籌建四期廠房。
2013年6月，蘭鈾公司宣布我國核工業關鍵的鈾濃縮技術完全實現自主化和工業化應用，標志著我國成為自主掌握鈾濃縮技術的國家。蘭鈾公司在采取與推廣應用高科技核技術、核工藝、核材料等方面積累寶貴經驗，同時企業產能逐步釋放，我國核燃料基地建設漸入佳境。
蘭鈾公司高級工程師 張敏謙：我國核電產業發展迅速，預計到2020年在運核電將達到5800萬千瓦，蘭鈾公司作為全國最大的鈾濃縮生產基地，濃縮能力基本與核電匹配發展，滿足這一裝機量不成問題。從2015年開始，蘭鈾公司生產的濃縮鈾產品不僅可滿足國內發展需求，而且已經與我國其他核技術一起走出國門，面向海外市場。
原標題:核燃料基地建設漸入佳境 濃縮鈾逐步走向海外
來源:中國電力新聞網 作者:謝文川 繼電保護測試儀廠家 m.men-eye.com.cn 揚州君昊電氣 轉載此文。
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