美实验室启动熔盐快堆燃料盐生产
摘要
美国Idaho国家实验室启动熔盐氯化物快堆燃料盐全规模生产，标志着全球首次进行此类实验。该项目是Southern Company、TerraPower、CORE POWER与美国能源部的公私合作项目，计划在LOTUS实验台进行。燃料盐生产经历技术突破，转化率从早期低于90%提升至95%，日产量达18公斤。实验结果将为2030年代部署商用熔盐氯化物快堆提供依据，并在陆地和海事领域应用，有望推动移动、可扩展的核能新领域发展。
美国Idaho国家实验室已启动为全球首个熔盐氯化物快堆试验生产富集燃料盐的全规模生产——这项技术最早可在2030年代部署于陆地和海事应用。
熔盐氯化物反应堆实验装置(MCRE)项目——由Southern Company、TerraPower、CORE POWER和美国能源部(DOE)共同参与的公私合作项目——计划成为在美国国家反应堆创新中心于实验室建造的LOTUS实验台上进行的首个反应堆实验。它使用液态盐作为燃料和冷却剂，允许高温运行以高效生产热量或电力。
根据美国能源部核能办公室的说法，熔盐氯化物反应堆实验装置需要72至75批燃料盐才能达到临界——这给Idaho国家实验室(INL)带来了30年来最大的燃料生产挑战。燃料盐生产过程始于2020年，但早期尝试的铀金属转化为氯化铀的转化率远低于90%的目标，每批燃料盐产量为18公斤。但在2024年取得突破——团队开发了一个新步骤来提高铀利用率——最终实现了95%的转化率和全批次生产。据INL称，他们此后已证明可以在短短一天内生产一批燃料盐。
实验室表示，第一批燃料盐生产已于9月底交付，到2026年3月还将生产四批，支持美国总统唐纳德·特朗普今年早些时候发布的一项行政命令中概述的推进核能的关键国家目标。
“这是历史上首次为快堆生产氯化物基熔盐燃料，”INL盐合成技术负责人Bill Phillips说。“这是美国创新的一个重要里程碑，也是我们国家对先进核能承诺的明确信号。”
美国能源部于2023年发布了关于由Southern Company在INL建造的MCRE的设计、建造和运行的最终环境评估报告和无重大影响草案认定。
熔盐氯化物反应堆实验装置的结果将有助于为TerraPower和Southern Company的熔盐氯化物快堆在2030年代的商业部署提供信息。但据MCRE高级技术顾问Don Wood称，这对海事行业也具有重大意义。“熔盐堆可以为船舶提供高效、低维护的核动力，减少排放并实现长距离、不间断的航行。这项技术可能引发一个新的核能领域的崛起——一个移动、可扩展且具有全球变革性的领域，”他说。