爱达荷国家实验室实现熔盐反应堆核燃料配方突破

2025-03-06 09:37  来源:中国核电网    熔盐堆  核燃料  美国核电

国爱达荷国家实验室(INL)宣布,在世界上第一个临界快谱熔盐反应堆的研究中取得了重要突破。为INL的熔融氯化物反应堆实验(MCRE)提供了完美的核燃料方案。


国爱达荷国家实验室(INL)宣布,在世界上第一个临界快谱熔盐反应堆的研究中取得了重要突破。为INL的熔融氯化物反应堆实验(MCRE)提供了完美的核燃料方案。

MCRE实验的核心在于测试一种新型核反应堆,该反应堆使用熔融氯化物盐和铀混合物作为燃料和冷却剂。这种设计旨在提高反应堆的运行效率,减少废物产生,并具备固有的安全特性。

为了实现这一目标,INL的科学家们必须从头开始开发制造这种特殊燃料的工艺。他们面临的挑战之一是将超过90%的金属铀原料转化为可用的燃料盐。MCRE技术负责人比尔·菲利普斯形象地比喻这一过程就像烤蛋糕,关键在于找到正确的配方和工艺条件。

经过数年的实验和修改,INL的团队终于找到了达到完美产量的正确工艺。他们开发了定制的原型炉和专用设备,以确保核燃料制造过程的安全。同时,为了节省宝贵的浓缩铀资源,团队使用贫化铀进行实验,逐步测试和改进工艺。

INL的团队已经能够一次生产十几磅的反应堆燃料,远超过最初的两到三盎司。他们已准备好所有原料,并了解了制造浓缩燃料MCRE盐所需的确切流程和条件。下一个目标是到2025年10月展示其全规模生产,包括五批。

除了MCRE项目外,INL还在努力打造全面的熔盐反应堆能力。他们建设了熔盐特性分析设施和燃料盐辐照设施,以进一步研究和优化熔盐反应堆的性能。

熔盐研究温控辐照实验和熔盐流回路试验台的投入运行,为研究人员提供了持续监测和分析的工具,提高了研究效率。MCRE计划于2028年投入运营,并将与美国运行和测试实验室(LOTUS)试验台的开发同步进行。

INL的研究人员表示,熔融氯化物反应堆具有其他能源技术无法比拟的优势,这让他们深受激励。

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