近日,俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)核燃料部門宣布已制造并驗收了基于鈾钚混合氮化物核燃料的OS-5燃料組件,該組件采用液態金屬子層(Liquid Metal Sublayer,包殼與燃料芯塊間存在液態金屬層)技術。此外,礦業化學聯合公司(MCC)已被選定為BN-1200M快堆配套的鈾钚混合氧化物(MOX)燃料的生產基地。

Rosatom表示,采用液態金屬子層技術將提升四代快堆氮化物燃料元件的性能。
在保持冷卻劑參數不變的情況下,此類燃料的運行溫度預計更低,鈾钚燃料芯塊膨脹率更小,可避免對燃料元件包殼造成壓力,防止潛在的泄壓風險。此舉將提升燃料的經濟性和運行可靠性。
OS-5輻照組件由西伯利亞化工廠與Rosatom燃料部門、科學部門和機械制造部門共同制造。在獲得俄羅斯聯邦環境、技術與核能監督局(Rostekhnadzor)批準后,該燃料將在別洛亞爾斯基(Beloyarsk)核電廠BN-600機組中進行示范運行。
制造OS-5燃料組件是提升BREST-OD-300快堆鈾钚混合氮化物(SNUP)燃料效率計劃的一部分。自2014年起,Rosatom一直在BN-600反應堆中進行SNUP燃料的試點運行,并對輻照后燃料元件進行研究。
博奇瓦爾研究所(Bochvar Institute)副總干事米哈伊爾·斯庫波夫(Mikhail Skupov)表示,BREST-OD-300首爐堆芯使用的一代SNUP燃料,已證實可實現6%重原子燃耗,當前目標是逐步將平均燃耗深度提高至12%。采用液態金屬子層的OS-5燃料元件是一項革命性技術方案,也是快堆氮化物燃料研發進程中的重要里程碑。通過該組件,有望實現未來快堆燃料的設計目標指標。
BN-1200M快堆燃料供應
Rosatom表示,克拉斯諾亞爾斯克邊疆區的礦業化學聯合公司(MCC)已被確定為首選廠址,將建設用于BN-1200M快堆的MOX燃料工業生產基地。
別洛亞爾斯基廠址已啟動BN-1200M機組籌建工作。MOX燃料新生產設施的設計文件編制工作計劃于2025年啟動,2026年開始申請設施許可證。預計首批滿足反應堆初始裝料需求的MOX燃料組件將于2033年交付,確保實現反應堆的物理啟動。