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                中核集團完成全球首次環形燃料元件零功率物理實驗
                2018年11月29日

                    11月26日,隨著一聲指令下達,兩根燃料元件依次插入反應堆,調節棒提起,儀表上功率指示曲線逐漸上升并趨于平穩,這表明全球首次環形燃料零功率物理實驗在中國原子能科學研究院順利完成。目前,中核集團在環形燃料組件研究領域已達國際領先水平,全尺寸試驗組件已完成設計制造,這項工作的順利推進對我國引領未來核燃料元件創新發展趨勢意義重大。

                  中核集團黨組成員、副總經理曹述棟,中國工程院院士李冠興、徐銤,以及國防科工局、國家核安全局等國家部委有關部門負責人在現場見證這一重要的歷史時刻。

                  曹述棟指出,作為中核集團骨干科研機構和綜合基礎研發基地,原子能院一是要增強自信,堅定信心,加快科技創新和成果轉化;二是要加強改革,原子能院要把握集團公司黨組關于科研院所改革的契機,搶抓機遇,銳意進取,不斷增強市場意識,拿出生命力強、經得起市場檢驗的成果。三是要加強知識產權管理和保護,注重專利申請以及標準體系建設等。

                  核燃料元件是核電廠反應堆的核心部件,其性能是核電安全性和經濟性最重要的影響因素之一。環形燃料作為一種結構上完全革新的先進燃料元件,是壓水堆創新型先進燃料組件的重要發展方向。該元件具有內外兩個冷卻劑通道,增加了傳熱面積,提高了換熱效率。與傳統燃料組件相比,在保持堆芯輸出功率不變的前提下,采用環形燃料組件的燃料芯塊和包殼的峰值溫度更低,將顯著提升堆芯的安全性;在維持現有的安全裕度不變的前提下,堆芯輸出功率可以提升20~50%,可大幅提高核電的經濟性。另外,當前研發的環形燃料組件所有結構部件均為我國自主設計和制造,全部技術完全自主可控,制造及后處理工藝與現有燃料循環體系完全相容。

                  壓水堆環形燃料研發是國防科工局、中核集團和原子能院“十三五”科技發展規劃的重要內容之一,也是國家發改委和國家能源局《能源技術革命創新行動(2016~2030)》先進核能創新的主要內容。中核集團于2008年啟動了壓水堆環形燃料組件的研制工作,原子能院作為總體技術單位,制定了從基礎技術研究、關鍵技術研究和組件研制到工程應用技術研究“三步走”的技術路線圖,并負責環形組件設計、堆芯設計及堆內外性能試驗;中核北方核燃料元件有限公司負責環形燃料組件制造、組裝和檢測工藝研究。上海交通大學、哈爾濱工業大學、西安交通大學、北京交通大學、哈爾濱工程大學等高校參與環形燃料組件的研發工作。

                  據了解,國際上開展過環形燃料的研發只有美國、韓國,但因種種原因未能按計劃推進,而中國正按照研發計劃穩步推進。“十一五”期間,原子能院牽頭項目組從堆芯物理、燃料性能、熱工水力、核電站安全、經濟性以及燃料制造等方面論證了壓水堆核電廠使用環形燃料的可行性,實現了我國環形燃料研發第一階段的研究目標。當前,項目組基本完成了專用設計軟件開發、組件結構設計和制造工藝等關鍵技術研究,技術水平和研究進展已經處于國際領跑水平,整體研發工作進入先導組件入堆前的關鍵技術攻關階段。下一階段任務將主要集中于各項堆外試驗驗證、先導組件入堆考驗、組件性能優化設計以及工程應用技術研究,未來還將開展全新一代大型壓水堆和小型反應堆環形燃料堆芯的方案設計研究工作。(盛安陵)

                 

                 


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