有能力制造核燃料棒:伊朗的核历程

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有能力制造核燃料棒:伊朗的核历程

2024-07-12 13:28| 来源: 网络整理| 查看: 265

就在伊朗与世界大国开始在维也纳举行有关伊朗核问题的第8轮会谈的前夕,伊朗原子能组织主席穆罕默德·伊斯拉米宣布,伊朗有能力生产核燃料棒,以便为核反应堆提供燃料。

关于核燃料棒的话题曾于9年前首次在伊朗浮出水面,当时,伊朗国家电视台宣布总统内贾德将首个伊朗国产的核燃料棒填充入德黑兰的一个医学性质的研究用反应堆,而法国在当时认为,此举会成为关于伊朗的另一项担忧来源。

伊朗电视台现场直播了这场仪式,内贾德用浓度为20%的核燃料棒填充入德黑兰的一个医学性质的研究用反应堆,并认为这“标志着伊朗科学家取得的成就”。

据专家称,核燃料棒将使该反应堆能够运行以产生用于治疗癌症肿瘤的放射性同位素,这将使伊朗境内的50万癌症患者受益。

伊朗的铀浓缩设施

-作为“原子能促进和平”计划的一部分,伊朗的核计划在美国的帮助下始于上世纪50年代。

-1958年:伊朗成为国际原子能机构成员国。

-1967年:德黑兰反应堆建成并配备了容量为5兆瓦的反应堆,阿根廷最初为该反应堆提供燃料,但却已在近年来停止供应。

位于德黑兰的核反应堆 (半岛电视台)

-1967年:当美国向德黑兰大学出售一座5兆瓦的研究用核反应堆时,伊朗的核活动拉开了帷幕。该反应堆由93%的浓缩铀燃料提供动力,而美国为其供应该类燃料直至1979年。

-1968年:伊朗签署《核不扩散条约》(NPT),并于1974年成立了伊朗原子能组织。

-2002年:纳坦兹铀浓缩设施在伊朗中部城市伊斯法罕亮相。

位于伊朗中部城市伊斯法罕的纳坦兹核设施 (法国媒体)

-纳坦兹核设施建在地下8至9米处,周围是两排厚实的混凝土墙,既是为了“人们的安全”,也是为了避免“可能遭到的轰炸”,但是该设施的主要部分——离心机室,位于地下30至40米的深处。

-2003年2月:时任伊朗总统的穆罕默德·哈塔米宣布伊朗专家向伊朗核电站提供核燃料。

-2006年4月:时任伊朗总统的内贾德宣布,伊朗已成功将浓缩铀丰度提升至3.5%。

-2007年4月:时任伊朗总统的内贾德首次宣布在纳坦兹核设施内安装3000台离心机。

-2009年10月:俄罗斯和法国本应向德黑兰反应堆供应燃料,但是交易失败,伊朗开始自主制造燃料,它首先将铀浓缩至20%的浓度,然后将其转化为核燃料棒。

-2012年2月:伊朗宣布将本国生产的、浓度为20%的核燃料棒填充入德黑兰的研究用反应堆。

-2009年:福尔多核设施正式揭幕,它被建在伊朗北部山脉中心深90米处。

-2011年1月:国际原子能机构宣布伊朗已开始在福尔多核设施内生产丰度为20%的浓缩铀。

核燃料棒

-浓缩铀是民用核能发电和核武器生产的重要组成部分。

-大多数核电站以二氧化铀陶瓷芯块的形式使用浓缩铀(也可能使用钚),而这些芯块被保存在称为“核燃料棒”的、约半米长的空心圆柱棒内部。

-一个芯块的重量不超过7克,但它可以产生相当于93.5桶石油的能量。

-铀在自然界中主要以两种同位素的形式存在,其中,铀238约占其总量的99.3%,而这种同位素是稳定的,并不参与核反应。

-而第二种同位素则是铀235,它是世界各地都需要的、稀有而有效的元素。在核燃料中,需要提高该同位素所占的比例才会产生反应。而提高其含量主要由浓缩过程体现。

-在核反应堆和核电站中用作核燃料的物质需要经过铀浓缩过程,最常见的铀浓缩装置就是一种称为“离心机”的装置。

-大多数类型的核电站都需要将铀浓缩至不低于3%的丰度,才能将铀作为发电的燃料。在这个过程中,需要将铀含量达0.7的天然铀矿通过离心机进行不同比例的浓缩。

-将浓缩铀转化为芯块,并将之放置在燃料棒内,直到它们被填充入核反应堆中用以发电。

-核反应堆是一种以可控方式进行核裂变反应的装置,以这种方式获得的热能可用于蒸发水并带动发电机的蒸汽轮机。

-伊朗迄今已实现了丰度为60%的铀浓缩能力,这使得伊朗的铀浓缩潜力备受争议,并使部分国家感到担忧,因为如果任何国家能够把铀浓缩至5%左右的丰度,就很容易浓缩到更高的丰度,而核武器是用丰度为90%的浓缩铀制造的。

2019年11月,伊朗工人参加布什尔第二核电站的奠基仪式 (路透社) 布什尔核电厂

-伊朗打算在布什尔核电站(伊朗的第一座核电站)使用本国制造的核燃料,该核电站于2011年9月投产,并有俄罗斯原子能公司“Rosatom”的参与。该电站所需的燃料由这家俄罗斯公司提供,而其产生的燃料废物也被送往俄罗斯。

-在2015年核协议的框架下,伊朗同意将其浓缩铀产量减少至300公斤,并且浓缩丰度低于5%,并将其过剩的产量转移至国外,但是,在美国单方面退出该协议后,伊朗没有继续遵行协议要求。

-布什尔核电站的发电能力为1000兆瓦,在去年,伊朗核能发电量约占该国总发电量的1.6%。

-据伊朗原子能组织前任主席萨利希透露,伊朗的目标是将该国的核能发电量从1000兆瓦增加至20000至30000兆瓦。

数量而不仅仅是质量

核专家、前伊朗议会议员艾哈迈德·谢尔扎德表示,“在这类问题上,质量并不是唯一的决定因素,数量也很重要,因为布什尔反应堆每年需要数十吨燃料(大约是每年38吨),而如果我们只为其填充100公斤燃料,这就毫无意义了。”

谢尔扎德在接受半岛电视台记者采访时补充称,“如果能够注入数十吨的燃料,我们在几个月内就能完成。鉴于铀原料并不供应给伊朗,而伊朗的资源也非常有限,伊朗便很难取代它。”

核专家、伊朗议会前议员艾哈迈德·谢尔扎德 (社交网站)

根据谢尔扎德的说法,第二点是西方国家对核电站内使用伊朗制造的燃料并不存在问题,相反,它们会感到很高兴,在核协议谈判中,代表们面临的问题是伊朗要储存其浓缩铀,而西方则要求伊朗不要储存浓缩铀。

生产周期与自给自足

国际事务和外交政策分析师穆斯塔法·霍什·杰西姆补充称,伊朗核问题负责人的声明,意味着伊朗将继续以任何形式行使其铀浓缩的权利,而且其和平性质的核燃料的生产周期并不会受谈判的影响。

国际事务和外交政策分析师穆斯塔法·霍什·杰西姆 (社交网站)

杰西姆向半岛电视台记者指出,布什尔发电厂使用本土制造的燃料,意味着燃料生产的增长与发展,以及燃料生产周期与浓缩进程的稳定,这些都符合我国建设新的发电站的要求,并使用更少的化石燃料来发电。

他还指出,在一定时期内,由俄罗斯人负责为布什尔发电厂提供燃料,但是每个国家自然都希望能够实现自给自足,因为在这个进程中的任何中断或暂停,都会给国家的工业和发电领域产生很多的负面影响。



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