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目录1

第1章　引论1

1.1 中国需要大规模发展核能1

1.2　世界核电的发展趋势6

1.2.1 安全性和经济性始终是主导核电发展的两个因素7

1.2.2　世界先进轻水堆的设计要求8

1.2.3　“改进型”先进轻水堆的特点13

1.3　第4代核能系统16

1.3.1 第4代核能系统的划分16

1.3.2　新世纪核能发展面临的挑战17

1.3.3 第4代核能系统的发展19

参考文献22

2.1　先进核燃料循环的基本目标23

第2章　先进核燃料循环23

2.1.1 减少核废物产生，实现核废物的安全处置25

2.1.2　提高核资源的利用率，减少铀矿的需求30

2.1.3 经济性31

2.1.4　减少核扩散的风险32

2.2　未来铀的需求和供应35

2.2.1　铀资源35

2.2.2　铀的需求和供应40

2.2.3 未来铀需求和供应的展望40

2.3　核废物处置场43

2.3.1　核废物处置场的环境影响44

2.3.2　“溶解—迁移”释放机制44

2.3.3 衰变热对于地质储存的影响47

2.4　MOX燃料在热中子堆中的利用50

2.4.1 高慢化比堆芯51

2.4.2　加浓铀支持的MOX燃料57

2.5　分离和嬗变62

2.5.1　先进后处理和分离技术65

2.5.2　嬗变67

2.5.3　分离—嬗变和核废物管理88

参考文献90

第3章　核安全93

3.1　核设施的放射性风险93

3.1.1　辐射及其度量93

3.1.2　天然本底94

3.1.3 天然本底辐射的标准偏差和辐射防护标准96

3.1.4　辐射的健康效应97

3.1.5　核设施的辐射源98

3.2　核安全的物理过程103

3.2.1 防止反应堆功率不可控增加（临界事故）104

3.2.2　反应堆剩余发热的载出107

3.2.3　严重事故122

3.2.4 小结127

3.3　核安全管制体系和方法128

3.3.1　核安全管制战略129

3.3.2　核安全管制制度130

3.3.3　确定论的分析方法133

3.3.4　概率安全评价135

3.4　核能的公众接受性143

3.4.1　核能公众接受性状况分析143

3.4.2　核能公众接受性的特征146

参考文献147

4.1.1 经济参数的定义和基本概念149

4.1　经济评价的若干基本概念149

第4章　核能的经济性149

4.1.2 两种经济评价模型151

4.2　初投资152

4.2.1　核电初投资的特点154

4.2.2　核电初投资的历史演变156

4.2.3 影响核电初投资的主要因素160

4.3　燃料成本164

4.4　运行和维护成本169

4.5　总发电成本171

4.5.1 总发电成本的比例和特点171

4.5.2 美国最近核电经济性的发展172

4.5.3 OECD的研究结果179

4.5.4 国内核电的经济性181

4.6.1 改革后的电力市场结构184

4.6 电力市场的改革及其影响184

4.6.2 改革后电力市场的运作方式186

4.6.3 对新建核电项目的影响187

参考文献188

第5章　高温气冷堆190

5.1　高温气冷堆的发展历史190

5.1.1 气冷反应堆190

5.1.2 高温气冷实验堆190

5.1.3 高温气冷示范堆191

5.1.4　模块式高温气冷堆192

5.1.5 氦循环模块式高温气冷堆196

5.1.6 日本高温工程试验堆（HTTR）202

5.1.7 中国球床高温气冷实验堆（HTR-10）204

5.2 模块式高温气冷堆（MHTGR）的基本特点206

5.2.1 包覆颗粒燃料207

5.2.2　氦冷却剂208

5.2.3　石墨作为慢化剂和结构材料209

5.2.4 衰变热的非能动载出211

5.2.5 堆芯的热容量和热惯性212

5.2.6　燃料更换213

5.3　高温气冷堆燃料元件217

5.3.1 包覆颗粒燃料217

5.3.2　球形燃料元件220

5.3.3　棱柱形燃料元件221

5.3.4 包覆颗粒燃料的破坏机理222

5.3.5　燃料元件的参数设计224

5.4　球床型高温气冷堆物理和热工问题228

5.4.1　球床型高温气冷堆物理问题228

5.4.2　热工水力特性238

5.5 MHTGR安全性245

5.5.1　纵深防御体系245

5.5.2　典型事故分析251

5.6　高温气冷堆的钚燃料循环258

5.6.1 棱柱燃料元件高温气冷堆的钚燃料利用260

5.6.2　球床型高温气冷堆的钚燃料利用267

5.7　高温气冷堆的热力循环273

5.7.1　氦气透平循环特性274

5.7.2　氦气透平直接循环的工程方面279

5.8　高温工艺热的应用285

5.8.1 甲烷蒸气重整285

5.8.2　煤的气化和液化288

5.8.3　水的化学热裂解制氢291

参考文献293