ANEEL钍基燃料燃耗突破60 GWd/MTU

核燃料公司 Clean Core Thorium Energy 宣布其专利 ANEEL 燃料已在 Idaho 美国国家实验室的先进试验堆中成功实现超过60 GWd/MTU的燃耗。

ANEEL——其名称来源于"先进核能延长寿命"(Advanced Nuclear Energy for Enriched Life)——专为重水堆和 Candu 反应堆开发。Clean Core Thorium Energy 称，通过利用钍的"固有优异"核特性、热特性和物理特性，同时保持与当前使用的天然铀燃料组件相同的外部尺寸和配置设计，该燃料可以显著提高现有已证实重水堆系统的性能。该燃料保持了与现有重水堆和 Candu 反应堆燃料相同的外部几何形状，包括19棒和37棒设计。公司声称，它可以用于替换当前燃料组件，无需对反应堆进行任何重大改造，从而降低全生命周期运营成本和废物量，提高安全性和事故耐受性，并具有额外的防扩散能力。

先进试验堆辐照活动涉及12个 ANEEL 燃料小棒，这些燃料于2024年5月装入反应堆，设计达到三个燃耗目标：20、40和60 GWd/MTU。去年，八个燃料小棒已超过前两个燃耗目标，目前正在 Idaho 美国国家实验室的材料和燃料联合体进行辐照后检验。辐照开始后不到两年，剩余四个燃料小棒现已达到最高燃耗目标，超过60 GWd/MTU——这相当于传统重水堆和 Candu 反应堆典型卸料燃耗的八倍以上——它们将在短暂冷却后转移到材料和燃料联合体。

"辐照活动代表了在反应堆条件下生成 ANEEL 燃料实际性能数据的重要一步，" Clean Core Thorium Energy 表示。"辐照后检验获得的结果将提供关于燃料在高燃耗水平下行为、微观结构和性能的详细见解。"

公司补充道："这项试验突显了 ANEEL 燃料显著改善现有反应堆系燃料利用率的潜力，并为近期商业化铺平了道路。"

公司指出，迄今为止获得的辐照后检验结果与文献报道的发现一致，表明 ANEEL 燃料表现良好，一些试验燃料小棒与传统 UO2 燃料相比表现出优异裂变气体滞留能力。初步观察也显示，ANEEL 燃料在整个辐照过程中保持了结构完整性和有利的裂变气体滞留行为。

"在先进试验堆中突破60 GWd/MTU燃耗是 ANEEL 燃料计划的重要里程碑，" Clean Core Thorium Energy CEO Mehul Shah 说。"这次辐照活动提供了有意义的性能数据，表明钍-HALEU 燃料可以实现与压水堆燃料相当的燃耗水平，同时提供改进的燃料利用率、增强的安全特性、固有的防扩散能力，以及有意义地减少长寿命核乏燃料放射性核素。我们的目标一直是以实用的方式利用现有反应堆将钍引入核燃料循环，这一里程碑代表了朝该目标迈出的重要一步。"

辐照活动在 Idaho 美国国家实验室的主要研究者 Kelley Walker 补充道："辐照实验的这一最后部分历经数年才得以完成，我祝贺 Clean Core 公司取得这一重大成就。这是一个令人兴奋的支持项目，我迫切期待从即将到来的高燃耗样品辐照后检验结果中能学到什么。"

上个月，Clean Core Thorium Energy 与加拿大核实验室签署了一项协议，用于制造其专利 ANEEL 钍和高浓度低富集度铀燃料的示范辐照燃料组件。示范辐照燃料组件是全尺寸 ANEEL 燃料组件，与用于接口和辐照试验设计的实际反应堆燃料组件相匹配。这些燃料组件由加拿大核实验室在 Chalk River 实验室制造，将使 Clean Core Thorium Energy 能够进行示范辐照，提供实用的堆内数据，以支持未来在 Candu 反应堆和其他重水堆中 ANEEL 燃料的资质认证和潜在部署。示范燃料组件将在 Idaho 美国国家实验室的先进试验堆进行辐照试验，目标燃耗水平超过60 GWd/MTU。

Clean Core Thorium Energy 表示，公司"已经在规划其下一个里程碑：在商业动力反应堆中进行示范辐照，这将使 ANEEL 燃料从已验证的试验概念走向商业现实"。