Rosatom创新之举:BREST-OD-300核燃料设施的试运行与突破

文摘   2025-01-07 07:18   北京  

一、设施概况

俄罗斯原子能公司(Rosatom)宣布其 BREST-OD-300 铅冷快堆核燃料制造/再制造设施已投入试运行,该设施位于俄罗斯 Siberia 地区 Tomsk 州的 Seversk,将配备约 250 名员工。



此设施涵盖四个关键生产工序:混合铀和钚氮化物的碳热合成、燃料芯块制造、燃料元件制造以及完整燃料组件组装,并已成功生产出贫化铀氮化物燃料芯块的原型燃料组件。

二、项目背景与进度

BREST-OD-300 铅冷快堆核燃料设施是俄罗斯第四代实验示范能源综合体(ODEK)的重要组成部分,其核心的 BREST-OD-300 快堆隶属于 Rosatom 突破项目(Proryv),该项目旨在达成闭式核燃料循环。作为 Siberian 化工联合园区 ODEK 的主要设施,其配套有制造/再制造混合铀 - 钚氮化物核燃料的设施以及乏燃料后处理设施,致力于展示完整的现场闭式核燃料循环。

目前在 BREST-OD-300 发电机组的建设厂址,冷却塔、反应堆安全壳建筑墙体、反应堆竖井和反应堆容器的围护结构均已安装完成,项目按计划推进,目标是在 2026 年实现反应堆运行。现阶段,设施运营商依据监管机构 Rostechnadzor 颁发的许可证,使用贫化铀燃料基质制造 BREST-OD-300 燃料组件,待监管机构批准处理钚后,将着手生产致密氮化铀钚混合燃料(MNUP),并计划在首次装料前制造 200 余个 MNUP 燃料组件。

三、技术亮点

MNUP 燃料由贫化铀(核反应堆铀浓缩副产品)和从辐照核燃料中提取的钚组成,Rosatom 科学家开发了独特的氮化铀 - 钚燃料制造技术,并在 Dimitrovgrad 核反应堆研究所的 BOR-60 研究堆以及 Beloyarsk 核电站 3 号机组的商用 BN-600 快堆中,成功对基于 MNUP 燃料的试验燃料棒的燃料组件进行了试验,获取了证明 BREST-OD-300 反应堆初始装料合理性的关键数据,涵盖核燃料燃耗水平等指标。

四、行业意义

从行业角度看,全球核电行业在经历起伏后,正朝着更安全、高效、环保的方向发展,第四代核电技术成为新趋势。Rosatom 在 BREST-OD-300 项目上的进展,使其在全球核技术竞争中处于优势地位。


该项目将所有设施集中于一处,实现辐照燃料的就地再制造,这一创举在全球尚属首次,极大提升了厂址的自主性,使其不受外部能源供应的制约,符合国际能源署对第四代核技术在燃料原料使用效率、核电站运行安全和核废料减少等方面的要求,为全球核电技术发展提供了重要的范例和参考,有望推动整个行业在相关技术领域的探索与发展。

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