通用原子完成氦冷快堆概念设计
摘要
General Atomics公司在美国能源部先进反应堆示范计划支持下，完成了新型氦气冷却快堆的概念设计。该模块化快堆设计功率44兆瓦，占地面积小，采用耐高温HALEU燃料，适合缺水地区部署。项目通过建模和试验验证了技术可行性，目前正进入初步设计阶段，包括燃料辐照试验和监管预申请工作。
General Atomics Electromagnetic Systems公司已完成新型氦气冷却快堆的概念设计。该模块化快堆(FMR)设计是美国能源部(DOE)先进反应堆示范计划(ARDP)支持的三个早期概念项目之一。
General Atomics正在开发一种可在工厂制造并在现场组装的模块化气冷堆，能够在仅0.2英亩(809平方米)的土地上提供44兆瓦的稳定电力。该反应堆还设计可与空冷系统配合使用，以便在偏远或干旱地区部署。它采用碳化硅包裹的高浓度低富集度铀(HALEU)燃料，可承受的温度是目前轻水堆燃料包壳的两倍。
通过多种建模和实验室规模试验验证了关键安全系统、燃料和运行性能，证明了FMR设计的可行性。这将使该技术能够开始成熟到初步设计阶段，以便在2030年代进行潜在示范。已完成的工作还包括制造与FMR设计意图相匹配的样品燃料棒。
概念设计工作通过ARDP下的先进反应堆概念2020(ARC-20)奖项获得DOE支持。该资金支持了General Atomics与其他公司、学术界和国家实验室的战略合作伙伴关系，以验证FMR设计的技术可行性，帮助推进先进反应堆设计的早期阶段。
“ARC-20计划支持了气冷快堆概念的关键进展，并证明了能够提供额外安全层的坚固材料，同时仍可在无需水源的情况下运行，”General Atomics副总裁Christina Back博士表示，“这些特性有助于为小型社区和多样化应用（包括乏燃料回收）提供选址灵活性和兼容性。”
随着概念设计的完成，General Atomics正在进入技术成熟和初步设计阶段。在概念设计过程中制造的FMR燃料棒原型正在Idaho美国国家实验室进行辐照试验，以实验验证其完整性。
未来计划的活动包括安全相关试验，以及燃料、材料和能量转换系统组件的成熟。工作将进入最终设计阶段，包括建造、非核试验和接收用于燃料制造的HALEU。
General Atomics已向美国核管会(NRC)提交了其主要设计准则和质量保证计划说明许可文件。NRC已将若干FMR预申请文件归档，这些文件将在未来正式许可文件中被引用。