Lightbridge研发新型核燃料
摘要
Lightbridge公司开发出新型铀-锆合金核燃料,提升反应堆性能并降低温度,计划在Idaho国家实验室进行辐照测试。该燃料通过优化设计和材料增强安全性与防扩散能力,有望为商业化应用奠定基础。

Lightbridge公司已制造出由富集铀-锆合金制成的核燃料材料样品,这些样品的成分与该公司未来计划用于其商业产品Lightbridge Fuel的合金成分相匹配。据公司介绍,这种燃料旨在提升核反应堆的性能、安全性和防扩散能力。富集样品现已被装入胶囊,准备在Idaho国家实验室的先进试验堆中进行辐照试验。
特性:该燃料在制造过程中通过冶金结合形成三个组件,以提高燃料棒的整体性和导热性,同时在燃料棒包壳破裂时消除裂变产物的释放源。
燃料芯由铀-锆合金制成,具有高导热性和低辐照肿胀特性。冶金结合的包壳由耐腐蚀的锆-铌合金制成,“其厚度可变以增强瓣尖保护。”
燃料还具备独特形状,采用“螺旋多瓣燃料棒设计,增加燃料表面积,同时减少燃料棒中产生的热量传递至冷却水的距离,提升冷却能力。肿胀主要发生在瓣间谷部,以维持燃料棒直径。”
优势:据Lightbridge介绍,其燃料产品使反应堆能够在显著更低的温度下运行,同时从燃料芯中提取更多热量并提供更高的电力输出,从而提升经济效益。
燃料的安全优势源于燃料棒温度显著低于标准核燃料(低1000°C以上)以及燃料表面积增加35%,“为燃料失效留出更大余量。”
公司表示,其初始燃料富集度为15%至20%,“为防扩散潜力提供最低战略价值。”该燃料“所含钚量显著低于传统氧化铀燃料,且在运行周期中消耗更多铀。”
INL测试:下一步将根据INL与Lightbridge的合作研发协议,在先进试验堆中对富集样品进行测试。辐照试验及后续检查活动将为Lightbridge Fuel生成性能数据。公司表示,这些数据“将在支持Lightbridge Fuel的监管许可和商业化部署中发挥关键作用。”
