我國將開展未來核燃料輻照性能考核

記者近日從中物院核物理與化學研究所獲悉，該所將與中廣核研究院合作，利用中國綿陽研究堆（CMRR）開展事故容錯燃料（ATF）芯塊和包殼的輻照考核與評價。這標志著中廣核研究院牽頭的ATF國家科技重大專項已在前期材料研制的基礎上邁入輻照考核的重要階段。

近年來，事故容錯燃料正處在國際核燃料技術研發最前沿。自2015年我國啟動相關研發后，中廣核研究院ATF項目部牽頭研制出新型核燃料芯塊氧化鈹增強型二氧化鈾、大晶粒二氧化鈾，及新型包殼材料鐵鉻鋁合金、涂層鋯合金和鉬合金等，可提高燃料的熱導率和裂變氣體包容能力，并有效提高事故工況下包殼的失效時間，防止氫爆事件發生。這些材料也是未來高安全性和經濟性核燃料及包殼的主要備選方案。

“輻照性能的優劣是關系到ATF材料能否實現工程應用的關鍵因素。”中物院核物理與化學研究所相關團隊負責人表示，反應堆內服役環境極其惡劣，經受強中子輻照和冷卻劑腐蝕后，材料性能會急劇下降，因此反應堆材料需經過中子輻照考核并滿足性能要求后，才能開展工程應用。

為測試ATF材料的輻照性能，評價其相對傳統核燃料系統的優勢，并反饋優化制備技術，該所將與中廣核研究院合作，利用中國綿陽研究堆開展ATF材料的輻照考核研究。

該負責人說，項目的主要技術難點在于ATF燃料小棒輻照裝置的設計，同時，CMRR的高功率運行天數也是挑戰之一。他表示，此前CMRR對這種新燃料小棒的輻照考核尚無先例，該項目還將進一步拓展CMRR在我國核能發展中的應用。