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(xué)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(cuò)燃料（ATF）芯塊和包殼的輻照考核與評價(jià)。這標(biāo)志著中廣核研究院牽頭的ATF國家科技重大專項(xiàng)已在前期材料研制的基礎(chǔ)上邁入輻照考核的重要階段。

近年來，事故容錯(cuò)燃料正處在國際核燃料技術(shù)研發(fā)最前沿。自2015年我國啟動相關(guān)研發(fā)后，中廣核研究院ATF項(xiàng)目部牽頭研制出新型核燃料芯塊氧化鈹增強(qiáng)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(dǎo)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(shí)間，防止氫爆事件發(fā)生。這些材料也是未來高安全性和經(jīng)濟(jì)性核燃料及包殼的主要備選方案。

“輻照性能的優(yōu)劣是關(guān)系到ATF材料能否實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的關(guān)鍵因素?！敝形镌汉宋锢砼c化學(xué)研究所相關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，反應(yīng)堆內(nèi)服役環(huán)境極其惡劣，經(jīng)受強(qiáng)中子輻照和冷卻劑腐蝕后，材料性能會急劇下降，因此反應(yīng)堆材料需經(jīng)過中子輻照考核并滿足性能要求后，才能開展工程應(yīng)用。

為測試ATF材料的輻照性能，評價(jià)其相對傳統(tǒng)核燃料系統(tǒng)的優(yōu)勢，并反饋優(yōu)化制備技術(shù)，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(fù)責(zé)人說，項(xiàng)目的主要技術(shù)難點(diǎn)在于ATF燃料小棒輻照裝置的設(shè)計(jì)，同時(shí)，CMRR的高功率運(yùn)行天數(shù)也是挑戰(zhàn)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(xiàng)目還將進(jìn)一步拓展CMRR在我國核能發(fā)展中的應(yīng)用。