俄罗斯罗斯托夫核电站开始测试先进燃料组件

先进燃料组件已在俄罗斯罗斯托夫核电站开始运行试验。燃料制造商 TVEL 表示，如果成功，它们将提供更高水平的性能和安全性。“商业反应堆中的燃料辐照是该产品进一步商业化的重要一步，”TVEL 总裁 Natalia Nikipelova 说，并补充说：“当 TVEL 庆祝其成立 25 周年时，这一里程碑的实现具有象征意义。”

制造过程中的燃料棒(图片来源：TVEL)

罗斯托夫核电站的 3 号机组在完成定期维护后重新投入运行时，将三个燃料组件装载到该机组中，每个机组均包含 12 个实验棒。六根杆具有由铬镍合金制成的覆层，另外六根具有带有铬涂层的标准锆合金覆层。

TVEL 表示，使用这些金属可以“完全消除或显着减缓”锆蒸汽反应，这种反应在历史核事故中产生了氢气。正是这种氢气对福岛第一核电站的反应堆建筑物造成了广泛的破坏，也导致了切尔诺贝利事故的恶化。消除这种可能性意味着世界上大多数在运核反应堆的安全性将发生重大变化。

Nikipelova 表示，根据“国际分析师”的说法，先进燃料“将在相对较短的时间内主导全球市场”。燃料组件通常会在反应堆内停留大约五年，因此在这种时间尺度内，可以在运行中的发电厂或实际上整个行业完全转向先进燃料。

在金属包壳内，像罗斯托夫这样的商业轻水反应堆中的核燃料通常是浓缩到 5% 铀 235 左右的二氧化铀陶瓷颗粒。TVEL 表示，替代燃料组合物“还可以在不增加铀浓缩水平的情况下使操作更加经济高效”。

自 2018 年以来，Rosatom 一直在为其 VVER 反应堆测试先进燃料。其实验设计在 MIR 研究堆中完成了两个完整的辐照循环，TVEL 表示它们保持密封，这意味着它们不会因反应堆堆芯的高温、压力和辐射而“过度”变形。

在 MIR 中测试了四种不同的包壳和燃料基体材料组合：除了二氧化铀外，具有高导热性的铀钼合金也已用于燃料芯块的制造。然而，TVEL 在罗斯托夫试验中做出了使用二氧化铀的“保守”选择，称国际上一致认为应该逐步引入新的燃料基质。