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国产核级锆合金产品完成工艺试制

原标题:中国自己的核级锆合金产品完成工艺试制

我国核燃料组件自主研发取得重大进展。4月2日,中国广核集团科技研发部负责人邹勇平向科技日报记者透露,他们已完成自主品牌核燃料组件结构设计,拥有自主知识产权的核级锆合金产品已完成工艺试制,自主核燃料性能分析软件已推出试用版。

核电站的燃料是铀,其被烧结成一个个圆柱状的二氧化铀陶瓷芯块,叠装在用锆合金做成的包壳管中,做成一根根细长的燃料棒,再把这些燃料棒按一定规则组装成一个个燃料组件,就可供核电站使用。核电站的反应堆堆芯装有上百个这样的核燃料组件,总重量达几十吨。锆合金是以锆为基体加入其他元素而构成的有色合金。随着对核燃料组件性能要求的不断提高,研制具有良好力学性能、耐腐蚀性能和耐辐照性能的高性能核级锆合金一直是各核电先进国家的主要研究方向。而高性能核级锆合金必须具有在高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面,对核燃料有良好的相容性,如此才可用作水冷核反应堆的堆芯结构材料(燃料包壳、压力管、支架和孔道管),这是锆合金的主要用途。

核燃料组件是核电站的核心部件,它在为核电站提供能量的同时,也是防止核泄漏的第一道屏障,直接影响核电站的安全性、可靠性和经济性。目前,我国大型商用核电机组中使用的燃料组件设计与制造技术主要依赖国外引进。为确保我国核燃料供应安全,摆脱燃料组件核心技术受制于人的局面,2009年中广核成立了核燃料研发中心,后获国家能源局“国家能源先进核燃料元件研发(实验)中心”授牌,并承担了国家核能开发项目“压水堆燃料元件设计制造技术”的研制工作。

依托产品研发,中广核在5年时间内累计投入科研经费近8亿元,建立了具有国际领先水平的核燃料性能分析平台、反应堆物理热工计算分析平台、燃料组件热工综合试验装置、水力性能综合试验装置、力学综合试验装置、池边检测装置等研发设施,建立了由国内外核燃料领域资深专家和技术人员组成的核燃料研发团队。目前,中广核已完成自主品牌产品有8英尺、12英尺、14英尺燃料组件、高性能核级锆合金、核燃料性能分析软件包等产品研发,同时开展了下一代事故容错燃料的研究。

邹勇平表示,这些研发成果可以满足我国自主三代核电技术“华龙一号”建设和运营的需要,也将为国内在运在建核电机组升级换代“中国芯”提供更多的产品选择,为国内核电机组的安全稳定运行保驾护航。(钟良 记者刘传书)

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