韩国原子能研究所成功进行的高密度硅化铀燃料辐照试验和积极检查标志着高性能研究堆高浓铀向低浓铀转化的潜力,旨在支持商业化后的国际核不扩散努力。
比利时 BR2 反应堆测试燃料的辐照(图片来源:KAERI)
韩国原子能研究所(KAERI)表示,一种专为研究堆设计的高铀密度板式硅化铀燃料已成功完成辐照测试和目视检查。试验燃料的铀密度为每立方厘米5.3克,比目前使用的燃料高约10%。目视检查得到了阳性观察结果。
尽管大多数材料测试反应堆 (MTR) 燃料组件使用铀密度为每立方厘米 4.8 gU 的燃料板,但更高铀密度燃料的开发对于高性能研究堆至关重要。这一发展支持美国和欧洲从高浓铀(HEU)燃料向低浓铀(LEU)燃料的转换。在此背景下,KAERI于2020年启动了这些高铀密度硅化物燃料的研发,重点是密度高达5.3 gU/立方厘米的燃料板。
对于高性能研究堆燃料,KAERI 采用雾化方法开发了硅化铀 (U3Si2) 球形颗粒粉末,并将其用于开发各种研究堆燃料。 KAERI 与比利时核能公司合作,参与了高密度雾化 LEU U3Si2 MTR 燃料资格认证活动,即“KAERI 高密度雾化硅化物燃料资格辐照项目 (KIMQI) 高密度雾化硅化物燃料燃料资格认证项目”研究中心(SCK-CEN)。
资格认证活动于 2021 年开始,分为两个阶段:KIMQI-FUTURE 测试(从 2021 年到 2023 年运行,以确认基本性能)和 KIMQI-GTA(通用测试组件),以评估高热通量和高温度下的性能。燃耗条件。 KIMQI-GTA辐照最近完成,峰值热通量达到每平方厘米470瓦,峰值局部燃耗达到初始裂变含量的74%。目视检查结果表明,辐照试验期间没有出现异常情况,这是所开发的高密度燃料在高性能研究堆中潜在使用的积极指标。最终资格报告,包括辐照后检查 (PIE) 测试结果,预计将于 2025 年底提供。
该技术一旦实现商业化,将能够在高性能研究堆中用低浓铀替代高浓铀,为国际核不扩散努力作出重大贡献。
2022年12月,KAERI与波兰国家核研究中心签署谅解备忘录(MoU),采用高密度低浓铀U3Si2板状核燃料制造技术为波兰研究堆MARIA供应核燃料。根据谅解备忘录,韩国研究所希望向 MARIA 提供测试燃料,以获得核燃料供应资格。
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