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《西屋电气公司耐事故核燃料走向商业化》

  • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2021-01-29

  • 美国核管会（NRC）已受理审查西屋电气公司有关ADOPT先进燃料芯块技术的专题报告。西屋公司表示，这是其EnCore耐事故核燃料计划取得的一项重大成就。

    ADOPT燃料芯块是为了提高燃料循环经济性和事故耐受性而设计的。与传统的氧化铀芯块相比，它可以提高铀的利用率。这种燃料芯块适用于西屋电气公司设计的压水堆和沸水堆。

    EnCore耐事故核燃料获得美国能源部耐事故核燃料计划的支持。2019年春，美国拜伦核电站2号机组安装了西屋电气公司首批装有ADOPT芯块的燃料测试棒。（来源：微信公众号“中核智库”编译自世界核新闻网站||作者：王兴春 杨力）

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  • 《美国能源部资助开发抗事故风险核燃料》
    • 来源专题：重大科技基础设施领域知识集成服务平台
    • 编译者：魏韧
    • 发布时间：2019-11-08
    • 2019年1月31日，美国能源部（DOE）核能办公室（NE）宣布向通用电气（GE）、西屋电器（WEC）和法马通公司提供共计1.112亿美元的资助耐事故燃料（ATF）的开发，它们在2018年底分别获得了2018财年和2019财年资金。该项目执行期至2021年1月31日，DOE和NE计划在2020财年和2021财年分别追加5560万美元和3000万美元资金，具体情况将视国会裁决而定。 ATF可以直接从根本上提高核燃料的可靠性、安全性，以及核反应堆运行的经济性。美国能源部领导表示，核能是美国能源战略的重要组成部分，对美国能源供给和国家安全至关重要。耐事故燃料的成功开发将提高美国核电机组的安全性和效率，从而提高能源系统的整体可靠性。 这些资助的主要目标包括：1）通用电气将继续开发IronClad铁铬铝（FeCrAl）合金包覆层，继续开发ARMOR锆合金涂层计划以及继续二氧化铀基陶瓷金属燃料的研究。2）法马通公司将继续开发和部署铬掺杂氧化铀（UO2）芯块（Cr-Cr2O3）包覆的锆合金，继续开展并扩大其碳化硅包层概念的开发工作。3）西屋电器将继续开发铀硅化物（U3Si2）和掺杂UO2 ADOPT镀铬锆合金包层，继续发展其碳化硅包层概念。 在前14个月内，三家燃料供应商要确保在美国商业发电厂安装初始铅测试组件；确保在爱达荷国家实验室（INL）高级测试反应堆的水循环中安装原型销段；继续开发ATF概念的许可方法，至少有一个核电厂的所有者/运营商参与ATF概念研究；确保持续与美国核管理委员会（NRC）互动，以获得每个概念的许可。 如果国会批准为ATF计划提供额外资金，供应商将在DOE设备中扩展ATF相关概念的研究，包括：INL ATR、INL瞬态反应堆试验（处理）设备和堆外试验，以及具有原型段和燃料棒的商业反应堆。预计NRC将批准在20世纪20年代中期先将部分核心装置装载到商业核电站。
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  • 《我国新型核燃料研发获重大进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-02-18
    • 中广核自主研发设计的S2F PI-A型事故容错燃料小棒顺利载入研究堆，正式开始辐照考验工作，这是我国首次实现ATF燃料堆内辐照。下一阶段，中广核将争取早日实现ATF燃料工程化应用，推动核能技术持续变革。　　 作为各国争夺核能技术话语权的关键环节，新型核燃料研发已进入竞跑模式。　　 近日，在西屋电气公司宣布获得美国能源部提供的9360万美元资金，用于事故容错燃料（以下简称ATF）计划—Encore燃料研发后不久，中广核自主研发设计的S2F PI-A型事故容错燃料小棒载入研究堆，正式开始辐照考验工作，这是中国首次实现ATF燃料堆内辐照。据了解，通过研究堆辐照试验，中方研究人员将获得ATF燃料在堆内辐照的宝贵数据，也将为后期计算建模和先导棒入堆工作提供有力支撑，具有重要价值。　　 事故容错燃料旨在优化传统的核燃料体系，进一步提高核燃料在正常工况下的经济性以及在严重事故工况下的安全性，是核能发展60年以来的重大变革，堪称目前国际核燃料技术研发的风向标。　 中广核研究院副总经理郝志坚透露，中广核于2013年率先在国内启动ATF研发工作。“中广核已完成了ATF概念设计、性能分析程序开发、候选材料工艺探索和样品试制等工作。”此外，依托深圳市ATF工程实验室，中广核建成了国内首个ATF堆外试验综合平台及4个联合试验室/研发中心。“下一阶段，中广核将争取早日实现ATF燃料的工程化应用，推动核能技术的持续变革。”　　 中核集团董事长、党组书记余剑锋去年11月曾公开表示，该集团在MOX燃料元件、环形燃料元件、耐事故燃料元件等新型燃料元件技术研发领域也取得重大进展。2018年11月20日，由中核集团自主研制、拥有自主知识产权的我国首套全尺寸压水堆环形燃料组件试验件成功下线。　　 公开信息显示，随着核电多路线、规模化发展，我国近年来进行了一系列新型核燃料相关研发的实践。据核燃料领域专家、中国工程院院士李冠兴此前介绍，国内首条AP1000核电燃料元件生产线已于2017年12月22日圆满完成三门核电站首炉换料燃料组件生产，并已与国核宝钛签订了为海阳核电站后续换料采用国产Zirlo锆合金包壳等锆材的合同。“这一点与从其他国家引进核燃料技术不同，AP1000核电燃料元件技术引进的同时，也引进锆合金的全套生产线。这标志着我国已掌握法国、俄罗斯、加拿大与美国的核电燃料元件生产技术。”　　 李冠兴表示，从1991年中国引进法国AFA2G核燃料元件制造技术开始，至2007年引进俄罗斯VVER核燃料元件制造技术和美国西屋AP1000核燃料元件制造技术，虽然我国核燃料元件制造技术已达到国际先进水平，但目前燃料元件的辐照和辐照后的检测领域仍然是明显短板。他还指出，核燃料产业要实现“走出去”，要搞好顶层设计。“由于核燃料元件研发周期长，资金投入大，更应加强统筹。如辐照与辐照后的检测、耐事故燃料元件研发、材料基因组计划等领域，减少不必要的重复投入，以便加快推进速度，争取在国际上取得更多的话语权。”　　 美国麻省理工学院日前发布的跨学科研究报告《核能在限碳排世界中的未来》指出，安全成本的不断增加，使经济性受到了挑战，成为其发挥脱碳作用的主要障碍。据资料显示，目前核电的成本中，建造成本占60%-80%，运维成本占15%-20%，燃料成本占5%-15%。　　 对于系统冗余和成本增加的问题，业内人士表示，可将不断叠加的外部防御转移到反应堆内部，让燃料变得更安全，减少相应的外部防御，核电站的建造成本降低。因此，全世界对于事故容错燃料的探索加快了脚步。　　 据了解，西屋电气公司Encore 燃料计划旨在加强燃料安全性能和经济优势的研发。该公司将提供高密度的adopt芯块, 以提高燃料的经济性。第二阶段将推出碳化硅包壳和高密度硅化铀芯块, 从而提高燃料的安全性和经济性。而且，该公司将与General Atomics、美国国家实验室和大学开展合作，计划于2022年将碳化硅包壳置于商业反应堆中进行辐照。同时该笔资金也将用于首个装有Encore燃料先导测试棒的测试，目前计划将于今年春季在Exelon Generation的拜伦2号机组实施。　　 此外，法国Orano（原阿海珐）也在进行新型核燃料的研发，主要包括ATRIUMTM11先进沸水堆燃料，以及GAIA和HTPTM压水堆燃料。该公司曾透露，从2020年将开始向4个不同的核电设施供应ATRIUMTM11以及GAIA和HTPTM。
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