Smolensk核电站启用新燃料
摘要
俄罗斯Smolensk核电站1号机组开始使用铀-235富集度降至2.7%、铒含量降至0.35%的改进燃料，以补偿石墨修复后的堆芯中子物理参数变化。首批200组燃料组件运行分析将为全部RBMK-1000机组全面装载及寿期延至50年提供依据。
俄罗斯Smolensk核电站1号机组已开始使用一种改进型核燃料，其铀-235富集度和氧化铒含量均有所降低。Smolensk核电站拥有3台RBMK-1000轻水石墨慢化反应堆，这些反应堆已进行大规模升级，并配备先进安全系统。它们分别于1983年、1985年和1990年投入运行。第4台RBMK反应堆曾处于建设阶段，但在切尔诺贝利事故后于1993年取消建设。
在原定30年设计寿期基础上延寿15年后，这3台机组目前计划在发电45年后，分别于2027年、2030年和2034/5年依次退役，并由VVER-TOI机组取代。新燃料可能使其运行寿期延长至50年。
计算结果表明，新型RBMK燃料将能够补偿石墨修复后反应堆堆芯中子物理参数发生的变化，为延长运行提供最佳条件。使用优化燃料组件旨在提高安全水平，并改善机组的技术经济性能。
“我们自2000年代中期以来一直使用的铀-铒燃料含有富集度为2.8%的铀，其中用作可燃中子吸收体的氧化铒质量含量为0.6%。”Smolensk核电站副总工程师Anatoly Karpinsky表示，“为提高安全性并延长机组寿期，我们在机组上开展了石墨砌体寿命特性管理工作，因此需要改变燃料组成。根据NIKIET [Nauchno-Issledovatelskii i Konstruktorskii Institut EnergoTekhniki – the NA Dollezhal Scientific Research & Design Institute of Power Engineering]、Kurchatov Institute和VNIIAES [Vserossiiskii Nauchno Issledovatelskii Institut po Expluatatsii Atomnikh Elektrostantsii – All-Russian Research Institute for the Operation of Nuclear Power Plants]各自独立开展的计算研究结果，决定将燃料组成优化为铀富集度2.7%、铒含量0.35%。”
装载新燃料组件的准备工作包括：分析反应堆装置的各种运行模式；论证操作新型燃料时的核安全与辐射安全；对新软件工具进行认证；在核安全与可靠性部门以及热工自动化和测量车间专家参与下开展台架试验；以及修改1号机组的运行许可证。
“对现有机组进行现代化改造，包括改用新型燃料和延长寿期，是我们为落实俄罗斯总统交给Rosatom的战略任务所作的贡献，即到2045年将核能发电在俄罗斯整体能源结构中的占比提高到25%。”核电站厂长Ivan Sidorov表示，“我们正在持续提高设备的可靠性和效率，以继续保障各地区能源供应稳定，并为行业长期发展奠定基础。”
对首批200组燃料组件运行情况的分析，将为Smolensk核电站所有机组全面装载这种燃料提供论证依据，并确保其具备将运行寿期延长至50年的可能性。