新型辐照实验系统准备就绪
摘要
经合组织核能署项目INCREASE-I辐照实验系统准备就绪,将在麻省理工学院反应堆部署,用于不锈钢应力松弛测试。该系统采用模块化通用设计,可适应多堆型多材料测试,旨在获取材料在辐照、高温和应力耦合作用下的独特数据,以改进核用结构材料并验证预测模型。项目汇集了美、法、欧等多国研究力量。

一套新的辐照实验系统已准备就绪。据经合组织核能署(OECD NEA)称,该实验装置是经合组织核能署项目“结构材料堆内实时力学测试”(INCREASE-I)的核心,将用于在麻省理工学院反应堆(MITR)开展不锈钢应力松弛试验。
INCREASE-I在“辐照实验第二框架”(FIDES-II)下启动,该框架旨在促进经合组织核能署成员国利用国际辐照设施并共享集体经验。这是一个两阶段计划的第一阶段,该计划专注于测试轻水堆结构材料。
根据经合组织核能署2025年关于FIDES-II的报告,INCREASE-I专注于测试不锈钢材料,并将为INCREASE-II奠定基础。INCREASE-II将调整设计,应用于荷兰佩滕的高通量反应堆,以“研究中子能谱和通量差异的影响”。
经合组织核能署表示:“传统的反应堆实验,其设计和分析是针对单一反应堆和特定实验量身定制的,而INCREASE-I则不同,它采用了一种通用化的设计和分析框架,可以适应多种材料的测试要求。INCREASE-I辐照罐特意采用模块化和可适应的架构开发,以便于在多个国际研究堆中部署。”
该实验预期将产生关于材料在同时暴露于中子辐照、高温和机械应力时如何表现的独特数据,这些数据有助于改进核系统中使用的结构材料,并验证材料性能的预测模型。
在数年间,研究人员完成了能动和非能动辐照罐(各四个)的制造、鉴定和验证,创建了一套完全集成的实验系统。该装置现已准备好在MITR部署。
能动辐照罐将在辐照期间提供原位应力松弛测量。非能动辐照罐也包含应力松弛试样以及用于辐照后微观结构表征的静态试样。它们集成了非能动温度传感器和非能动中子注量监测器。
据经合组织核能署称:“这些工作包括仪表验证、焊接开发和鉴定、泄漏测试、高压釜测试、传感器验证以及关键部件的台架级功能测试。完成这些活动显著降低了技术风险,并证明了部署的成熟度。”
国际合作:该项目汇集了来自不同国家的一系列组织,包括美国能源部、爱达荷国家实验室、美国核管会、美国电力研究院、法国替代能源与原子能委员会、NRG PALLAS、欧盟委员会联合研究中心以及捷克Řež研究中心。
更多来自FIDES-II的消息:去年,经合组织核能署宣布,FIDES-II下的另一个项目“高燃耗反应性引入事故实验”(HERA)已完成首次测试。
HERA的目标是了解轻水堆燃料在高燃耗下发生反应性引入事故(RIA)时的性能,首次测试是在一段商业辐照燃料上进行的。HERA的数据预计将为新的燃料设计提供信息,这些设计可能延长全球现有商业反应堆机群的寿命。
