SRS改进乏燃料处理技术

南卡罗来纳州美国能源部Savannah River Site的员工通过设计新型乏燃料运输载体展现了其创新能力与执行力，此举将缩短未来永久处置该材料所需的时间。

新设计：负责在SRS水下贮存池中存放乏燃料的工程师和操作人员近期重新设计了用于运输和贮存特殊材料的载体。新载体采用了一种更易溶解的铝合金，从而减少了在H Canyon化学分离设施中对燃料进行处理所需的时间。

加快进程：田纳西州Oak Ridge美国国家实验室的高通量同位素反应堆（HFIR）产生的乏燃料被运送至SRS进行处理以备最终处置。HFIR是美国使用高富集度铀进行研究的最高通量中子源反应堆。

通过一种称为加速贮存池清空的方法，SRS将在H Canyon溶解燃料，并将其通过场区的液态废物处理程序进行玻璃固化并安全贮存，直至联邦处置库建成。据美国能源部称，此举将使SRS的乏燃料处理进程加快20年以上，并节省超过40亿美元的成本。

溶解路径：在此过程中，燃料被装入专门设计的载体中，通过铁路运输至H Canyon进行处理。

HFIR燃料的形状与其他乏燃料不同。据Savannah River Nuclear Solutions（场区的管理与运营承包商）的乏燃料项目运营经理Tristan Downey介绍，其核心为圆柱形，而非长管或束状。

“为了利用现有的吊装设备和起重机从池水中取出燃料，这些核心被放置在特殊载体上，”Downey说，“核心充当环形部分，而载体则是穿过中间的底座。载体顶部有一个吊环，使我们可以提起整个单元，在水下将其运输至桶中，并在确保操作人员屏蔽安全的前提下将其转移到待运输的火车车厢。”

燃料运至H Canyon后，操作人员使用遥控起重机将其从火车车厢中取出，并转移至溶解器中进行溶解。溶解过程需要将燃料浸入硝酸溶液中，形成液体。为确保所有材料完全溶解，操作人员会使用专用探头“探测”残留的固体物质。

问题解决：操作人员发现燃料未完全溶解，导致处理时间延长。通过检查，他们确认问题出在载体的吊环上，而非燃料本身。

“当H Canyon的操作人员向我们反馈问题时，我们的工程团队立即着手研究载体的制作方式，并找到了缩短溶解时间的方法，”Downey说，“最终解决方案是将溶解耗时最长的载体部件所用的铝合金更换为一种更薄、更易溶解的合金。”

团队与外部供应商合作重新设计并制造了替换载体。这些载体计划在下一次HFIR燃料转运至H Canyon前完成更换。

“我们的员工善于通过合作寻找流程改进方案和解决方案，确保工作尽可能安全高效地完成，”SRNS环境运营副副总裁Nick Miller表示，“这一改进使SRS能更好地实现处理目标，并支持Oak Ridge的HFIR研究反应堆持续运行，从而完成关键核能研究。”