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• 作者：j9九游真人游戏老哥俱乐部
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• 发布时间：2025-04-03 05:09:36
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　　2021年，清华大学迎来110周年光诞。清华大学秉持发奋图强、厚德载物的校训，争持“顶天、 马上、 树人”的主见，开创了中西融汇、古今贯串、文理分泌的办学作风，不息深化哺育教学厘革改进，为中国以致寰宇造就了一巨额卓绝人才，正在

　　与此同时，清华大学核能与新能源工夫探索院(简称“核研院”)也正在2020年迎来60周年院庆。核研院自出生之日起就为国而生，为国而长。60年来，以“两弹”心灵为胀励， 数十年如一日浸潜砥砺，不慕虚名，坚固前行。正在党和国度的头领下，一代代核研院人服膺“修堆报国，修堆育人”的初心工作，攻坚克难，对准国度庞大计谋需求，争持重点工夫自立改进，博得了一批国内创办、寰宇先辈的庞大科技改进收获，并为国度核能起色行状造就了巨额学术型人才及工程领武士才。

　　核研院以核为首要探索特质，聚焦核能科学与工程、核燃料轮回与资料、核情况、能源编造剖析与天气变动、新能源等周围，笼盖反映堆物理、热工、刻板、电气、管造、资料等诸多学科，是跨学科计谋性高工夫探索院。核研院争持攻闭高温气冷堆演示工程环节工夫，如主氦风机的研造、基于TRISO颗粒的球形燃料元件分娩工夫、环节修筑的自立改进等，并促进寰宇首座拥有第四代核能编造特性的模块式高温气冷堆演示电站HTR-PM的修成；起色知足幼功率用户需求的幼型核反映堆，此中自立研发的一体化天然轮回低温供热堆工夫NHR200-II已鲜有功劳；实行核平和评审，对核电及百般发电工夫实行情况影响归纳评判，为电力行业低碳转型供给工夫维持；起色海水提铀、核能造氢和氢储能工夫等。

　　“水木清华百十年，修堆报国任担肩，李桃并放虽云盛，只照忠心更向前！”。2021年，为款待清华大学修校110周年校庆，正在《清华大学学报（天然科学版）》编纂部的大举支撑下，核研院用心绪闭本专刊，专刊组稿也取得了广泛师生的踊跃反映。本期专刊精选11篇综述和论文，有代表性地报道闪现清华大学核研院正在工夫改进、物业化周围博得的最新紧急探索发扬。借此机遇，祝清华大学及核研院正在新的史乘时候能博得更光泽的效果！周密实质请阅读《清华大学学报（天然科学版）》2021年第4期“清华大学核能与新能源探索院60周年专刊”， 识别下文二维码或点击即可浏览全文。

　　正在我国核电工夫自立化起色进程中，堆本体、燃料组件和蒸发器等首要修筑的环节资料自立化是一个紧急的本原题目。看待高温气冷堆(high temperature gas-cooled eactor, HTGR)，这些环节资料首要涵盖核燃料、高温金属、核石墨、压力容器械料、高温气冷堆造氢联系资料等。受国内资料研发和成立秤谌所限，高温气冷堆一面环节资料仍采用表洋进口资料。该文针对我国高温气冷堆核能工夫所需的环节资料工夫发展计谋探索，探索环节资料的实质和畛域、成立物业链、表征和使用等，提出对高温堆工夫起色拥有维持性用意的环节资料编造及其工程化工夫，并给出工夫起色计议和提议。

　　铀资源是核工业起色中不行或缺的紧急计谋资源，起色海水提铀看待保险核能可接连起色和促进海洋资源归纳利器拥有紧急计谋旨趣。告竣海水提铀的工程化从基本上依赖于对海水中碳酸铀酰离子拥有高效富集材干且归纳本能杰出的吸附资料。行动海水提铀的明星资料，偕胺肟性能化咸集物因其对铀异常的亲和力，平昔受到国际国内平常的闭心。近年来，维系电化学、光化学和生物化学等交叉周围的探索发扬，高吸附容量、高拔取性的海水提铀资料也不息显现。该文安身海水提铀资料的策画思绪和合成战术，先容了近年来国表里海水提铀资料的探索发扬，阐通晓目前海水提铀面对的环节题目和离间，剖析了海水提铀工程化的经济性，并对他日起色探索宗旨实行了瞻望。

　　跟着而今以化石燃料为主的能源编造资源破费和情况污染题目日益紧要，能源组织转型曾经成为寰宇能源编造起色的紧急趋向。能源互联网是以消息传达为本原，以可再生能源和核能为首要一次能源供体，以电能为重点，以储能工夫为序言的新型能源编造，拥有智能化、洁净化、操作灵巧化等甜头，是他日能源组织起色的理念花样。氢能拥有热值高、无污染、可再生、长周期储蓄和远间隔运输等甜头，可以告竣“可再生能源-电能-氢能”的多样化转换，可行动能量储蓄、传达和转换序言正在能源互联网构修中阐扬紧急用意。该文从能源互联网的观念启航，阐明了氢能正在能源互联网中的紧急名望，并维系清华大学核能与新能源工夫探索院(简称核研院)正在核能造氢方面的探索收获，综述了氢能和氢储能工夫正在能源互联网编造下的环节工夫的发呈近况，并对氢储能工夫的他日起色做出瞻望。

　　三价镧系与锕系离子拥有极其亲切的电荷密度、离子半径和物理化学本质，它们的星散是先辈核燃料轮回周围的环节离间之一，同时也是寰宇性的困难。该文综述了20多年来二硫代次膦酸配体正在三价镧锕离子星散方面的探索和使用发扬，此中重心先容了清华大学正在该周围的探索事务。末了，对他日的探索宗旨实行了瞻望。

　　正在淘汰温室气体排放、缓解氛围污染的需求靠山下，淘汰化石能源破费、减少核能正在一次能源破费中的占比，已成为科技界和物业界的共鸣。清华大学聚焦住户供热、工业蒸汽、海水淡化等需求，同时两全偏远地域发电须要，自立研发了可以发作1.6MPa饱和蒸汽的幼型模块化压水堆NHR200-II。该堆采用一体化铺排、全功率天然轮回、自稳压、非能动平和的策画理念，设有中央隔断回道，可实质祛除大范围放射性开释、工夫上无需选取场表应急程序，可逼近都会周边和最终用户修树；同时，编造策画简化、运转运用方便、放射性废料量少，保险了该工夫拥有经济竞赛力。原委试验堆修树和30余年的接连攻闭，该工夫已具备演示使用前提。

　　研发一种新型蒸汽爆发器必需实行必然范围的工程验证试验。清华大学核能与新能源工夫探索院正在其试验基地修树了高温气冷堆演示工程(HTR-PM)螺旋管式直流蒸汽爆发器的工程验证试验回道(engineering test facility for steam generator, ETF-SG)。工程验证试验回道可以模仿HTR-PM运转参数，可对HTR-PM蒸汽爆发器一个换热组件实行1∶1的工程验证试验。回道策画热功率10MW，氦回道策画压力8MPa，最高策画温度800℃，二回道策画压力18MPa，最高策画温度600℃。正在工程验证试验回道上针对高温气冷堆蒸汽爆发器达成了几十项热工水力试验，对蒸汽爆发器的温度匀称性、堵管后温度散布及其温度展平调剂、热工水力瞬态性子、两相流不宁静性等实行了试验探索，验证了HTR-PM螺旋管式直流蒸汽爆发器的热工水力和组织策画，并为其调试、运转、低功率及启停工况参数确实定供给了紧急数据和参考。

　　平和性和经济性知足较幼功率用户需求的幼型核反映堆为近年来的探索热门，一体化铺排水冷反映堆为幼型核反映堆的首要堆型之一。核反映堆管造棒驱动机构是反映堆最环节的平和修筑，担负着反映堆的启动、功率调剂及停堆等紧急性能。该文给出一种使用于一体化铺排水冷反映堆的内置式管造棒水压驱动工夫，蕴涵功率幼于50MW的A型和热功率50~300MW的B型2种具体策画计划、部件构成、首要性能和本能等工程探索和使用。为一体化水堆供给了完好的内置式管造棒驱动线，蕴涵其部件构成、联接组织、固定形式和性能；消浸了反映堆高度；避免了弹棒事变，巩固了反映堆平和性；使一体化铺排反映堆加倍紧凑、体积幼、天然轮回材干巩固。

　　拥有固有平和性子的模块式高温气冷堆(high temperature gas-cooled reactor, HTGR)拥有反映堆出口温度高的特色，可与闭式Brayton轮回或Rankine轮回耦合，告竣高恶果的发电。氦气透平压气机和主氦风机分裂是与这2种轮回耦合的高温气冷堆编造中的环节动力部件，该文针对氦气闭式Brayton轮回，分裂从稳态与动态性子2个方面揭示其内部轮回机理；同时针对轮回内重点部件氦气透平压气机，发展2.2MW样机研造与120MW商用氦气透平压气机策画。正在主氦风机研造方面，顺遂达成了10MW高温气冷堆(HTR-10)主氦风机研造与高温气冷堆演示电站(HTR-PM)主氦风机研造，得回了主氦风机完好的本能数据。为进一步确保HTR-PM项方针顺遂促进，搭修了主氦风机归纳试验平台，同时测试了2种主氦风机(电磁轴承主氦风机和干气密封主氦风机)的本能。博得的探索收获再现了清华大学核能与新能源工夫探索院正在自立研发先辈核能重点装置工夫上博得了庞大打破。

　　含有Nb、Zr、W等金属包覆层的包覆型燃料颗粒是一种新型的燃料元件花样，正在核工业中有紧急使用。该文诈骗流化床化学气相浸积(FB-CVD)法，造备取得了含有金属包覆层的新型包覆颗粒，探索了热态输运与冷态输运2种形式对金属卤化物先驱体的载带，最终得胜造备取得了纯相金属Nb与金属Zr包覆层。试验结果证实，金属包覆层可有用擢升包覆颗粒具体的力学本能。该文还探索了浸积温度、先驱体输运、包覆层氧化等差别要素对浸积速度的影响。结果证实: CVD造备的金属包覆层可有用擢升包覆颗粒具体的压碎强度，但抗氧化性较差，不对用于直接正在氧化情况下造备与应用，可行动包覆颗粒的中央涂层。

　　石墨构件和碳砖是组成高温气冷堆(high temperature gas-cooled reactor，HTGR)堆芯及反射层的紧急资料，正在其分娩运输进程中，不行避免会涌现缺陷，当应用了有较为紧要的缺陷的石墨构件或碳砖实行修树时，将对反映堆酿成庞大平和隐患。目前守旧检测技巧首假如基于目视的表观检验，无法检测其内部缺陷。该文提出了一种基于螺旋CT的石墨构件及碳砖检测计划，并采用数值模仿的形式，对大尺寸碳砖模体实行了螺旋CT重修，探索了差别螺距、盘旋速率及差别重修算法对重修图像质料的影响。结果证实，螺距对重修图像质料影响较大，正在螺距为0.8时可根本知足检测需求；盘旋速率对图像质料影响相对较幼；正在较优参数下，采用CGLS重修算法，最幼可检测至2mm的孔缺陷和宽1mm的缝缺陷。该探索结果对螺旋CT石墨碳砖检测编造及检测计划的策画拥有紧急参考旨趣。

　　核电是洁净的低碳能源，是告竣我国2060年“碳中和”对象的紧急工夫拔取，其放射性排放也是群多闭心的中心。该文通过构修同一的评判界线，采用人命周期评判(life cycle assessment，LCA)技巧，分闭键定量测算了核电与其他发电工夫的单元发电量二氧化碳排放；并基于文件调研，剖析和估算了单元发电量的大气污染物(SO2、NOx和PM2.5)和放射性排放；末了对差别发电形式的二氧化碳、大气污染物和放射性排放的情况影响实行归纳评判。探索证实，核电和可再生能源发电能够使单元发电量碳排放消浸90%以上，并大幅度淘汰大气污染物排放，而核电对群多的放射性影响与煤电相当，或低于煤电。以是，应大举巩固核电的群多可继承性的科普哺育，拟订接连宁静的核能中历久起色计谋，鞭策电力编造洁净低碳转型。

　　《清华大学学报（天然科学版）》由哺育部主管，清华大学主办，安身清华，盛兴办刊，已被国际性文件检索机构EI、CA、MR、INSPEC、ZBL等和国内世界性文件检索机构中文重点期刊要目总览、CSCD、CNKI等收录，投稿网址：。

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