俄耐事故燃料研究取得兩項重要進展

【本刊2022年2月綜合報道】俄羅斯博奇瓦爾無機材料研究所（VNIINM）近期在耐事故燃料研究領域取得兩項重要進展：一是成功完成硅化鈾芯塊制造技術的研發，未來將在Elemash機械制造廠啟動這種芯塊的制造；二是成功制造碳化硅復合材料核燃料包殼樣品。

硅化鈾芯塊

與傳統的氧化鈾芯塊相比，硅化鈾芯塊擁有三種優勢：一是密度大，鈾含量高，有助于在不提高鈾-235豐度的情況下延長核電機組換料周期；二是導熱系數高，熱容量低，有利于在緊急情況下排出堆芯余熱，并降低燃料包殼溫度；三是運行溫度較低，有利于提高燃料性能。

碳化硅復合材料燃料包殼

基于碳化硅的材料具有較高的機械強度、耐磨性、導熱性、耐腐蝕和抗輻射性，但同時也存在脆性和塑性差等問題。博奇瓦爾研發的碳化硅復合材料包殼具有獨特的塑性，可顯著提高燃料包殼的耐用性。

其他耐事故燃料技術

除了上述兩種技術，俄還在研究鈾鉬合金芯塊、帶鉻涂層的鋯合金包殼和鉻鎳合金包殼等多種耐事故燃料技術，并已啟動輻照測試。2019年1 月在核反應堆研究所（RIAR）MIR 研究堆中啟動對首批兩個耐事故燃料試驗組件的輻照測試。兩個組件由新西伯利亞化學濃縮廠（NCCP）制造，含有2 種燃料芯塊和2 種包殼：燃料芯塊分別是傳統二氧化鈾芯塊和鈾鉬合金芯塊；包殼分別是帶鉻涂層的鋯合金包殼和鉻鎳合金包殼。這些芯塊和包殼組成了4 種燃料棒。每個燃料組件包含具有不同材料組合的24 根燃料棒，可分別用于俄VVER 反應堆和西方壓水堆。這些燃料組件已經完成第二個輻照周期測試，正在接受第三個輻照周期測試。

羅斯托夫核電廠2 號機組2021 年9 月在裝填了首批耐事故燃料棒后重啟，正式啟動了耐事故燃料在商業機組中的首次輻照測試。在此次裝填的燃料組件中，有3個組件含有耐事故燃料試驗棒，每個組件12根：6根使用鉻鎳合金包殼，另外6根使用帶有鉻涂層的鋯合金包殼。