【行業】核燃料儲運裝備國產替代投資機會(16頁)

鈾礦開采方面,我國屬于貧鈾國,國內大部分鈾資源屬于非常規鈾,開采成本較高,主要依賴進口。目前全球鈾資源主要供應國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞、尼日爾和澳大利亞。根據 WNA、中核集團、海關總署、立鼎產業研究網數據,我國 2017 年鈾礦對外依存度約為 84%。而由于該行業具有國家安全意義,我國僅中核集團及中廣核有資格從事鈾礦開采和進出口業務。

鈾的轉化純化:黃餅在提純后,會被送至鈾的濃縮工廠,加工成六氟化鈾。天然鈾元素含量分別為 238U 99.28%,235U 0.71%及 234U 0.006%。而要滿足核電發電的需求,就要提升 235U 的含量。工業規模生產富集鈾的方法,主要有擴散法和離心法 2 種。1)擴散法,即利用六氟化鈾(氣態)種不同鈾同位素氣體分子的質量差進行分立,已有 50 余年歷史,技術較為成熟,但缺點是耗電量大。2)氣體離心法:是生產富集鈾的主要方法,利用離心力將氣態六氟化鈾同位素分立,于上世紀 90 年代開始用于工業生產,耗電少,但投資較大。當鈾的濃度提高至 4%左右時,將鈾混合物粉末燒結成二氧化鈾陶瓷芯塊。

核燃料組件的制作:二氧化鈾是核燃料棒的核心材料。二氧化鈾瓷芯塊為直徑約 1 厘米,高 1 厘米的圓柱體。幾百個芯塊疊在一起裝入直徑 1 厘米,長度約 4米的細長鋯合金材料套管內,管的厚度為 1 毫米左右。因為核裂變反應就像是在燃燒原子,因此稱為燃料棒。隨后,燃料棒還需要放入燃料棒組件架,一般幾百根燃料棒會按照一定間隔,按照 15*15,或 17*17 排列并被固定成一束,即燃料組件。一般,一整個燃料組件主要由上下管座、格架、控制棒導向管和燃料棒組成。

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