俄罗斯核电站试运行事故容错MOX燃料
摘要
俄罗斯巴拉科沃核电站1号机组开始使用事故容错MOX燃料组件试运行,该燃料采用铬涂层包壳,增强安全性和制造自动化。同时,采用铀-钚REMIX燃料的组件已完成多个燃料循环。这些技术旨在实现闭式燃料循环,利用乏燃料中的次级核材料生产新燃料,构建快堆与热堆协同的双组分核能系统。

俄罗斯巴拉科沃核电站1号机组已开始使用事故耐受MOX燃料组件进行试运行。
俄罗斯国家核能公司Rosatom表示,在巴拉科沃1号机组计划换料期间,三个创新型燃料组件被装入VVER-1000反应堆堆芯。每个组件包含312根燃料棒,在传统的锆合金包壳外镀有铬涂层;其中18根燃料棒使用了氧化物铀-钚燃料基体(MOX燃料)。
Rosatom表示:“这种燃料和结构材料的组合具有重要的战略意义,不仅能够整合创新型快中子反应堆的闭式燃料循环,也能整合构成现代核能支柱的传统热中子轻水装置。MOX技术能够利用次级核材料,如从乏燃料中提取的贫铀和钚,来生产新的核燃料。最初为事故耐受燃料开发的铬涂层燃料棒包壳,不仅增强了严重事故情景下的安全性和韧性,还实现了完全自动化、'无人化'的燃料制造,消除了手动操作并最大限度地减少了车间人员的辐射照射。”
今年3月,三个装有铀-钚REMIX燃料的燃料组件在巴拉科沃1号机组完成了第三个18个月的VVER-1000燃料循环。2021年底,该机组装载了六个试运行燃料组件。其中三个组件在第二个18个月燃料循环后卸出,另外三个组件完成了标准的三个18个月运行循环。与使用标准富集铀不同,REMIX(源自再生混合物)燃料采用了来自VVER反应堆乏燃料的后处理铀和钚混合物。该燃料将使轻水反应堆以及快中子反应堆能够重复使用辐照燃料,并有助于俄罗斯实现核燃料闭式循环的努力。
Rosatom表示,与用于快堆的铀-钚燃料(如MOX燃料)相比,REMIX的钚含量较低,其性能参数与仅使用新鲜低富集度铀制造的燃料相同。这意味着反应堆开始使用REMIX时无需任何改造。
Rosatom燃料部门TVEL的研究与开发高级副总裁Alexander Ugryumov表示:“Rosatom的战略目标和我们对未来的愿景是一个双组分核能系统,其中快堆和热堆在闭式燃料循环中运行,一些装置的乏燃料成为其他装置新鲜燃料的原料。今天,我们已经在试运行用于VVER-1200的第五代燃料组件、含MOX燃料和铬包壳的燃料棒,甚至正在开发用于全自动燃料芯块制造的新技术。未来,我们计划将所有这些创新集成到单一产品中。”
