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(2)致密氮化物燃料
通过对比两种主要致密型燃料——氮化物和金属燃料,俄罗斯将氮化物燃料
作为未来快堆燃料的首选。一是,俄方认为氮化物燃料安全性更高,这是因为氮化
物燃料基本上可实现反应堆堆芯增值比 CBR ≈ 1,并且反应性余量可降低至最低
值,而其他影响和反应系数均可保持在允许范围内。二是,俄罗斯在氮化物燃料运
行方面拥有更多经验,氮化物燃料技术较金属燃料技术更加成熟。特别是,拥有
18 年 BR-10 的运行经验,并在 BOR-60 实验中实现了 12.1% h.a. 的燃耗。三是,
对于大功率反应堆,氮化物燃料更能发挥出采用反应堆 CBR ≈ 1 及相应燃料循环
方案的优势。
目前,PRORYV 项目已完成对氮化物燃料的综合计算分析与论证工作,优化
了制造工艺和燃料结构,后续又制作了实验靶件在 BN-600 动力堆上进行了辐照
与辐照后检验工作。在 PRORYV 项目中,还制定了新的燃料评价标准和开发了新
的计算软件。
在 MIR 堆上进行的辐照试验中,测量了气体释放、辐照肿胀等数据;在 IVV-2
上的试验主要用于计算软件的验证工作。在 BOR-60 上的试验主要用于获取辐照
数据,例如肿胀和温度及气体释放率的关系,MA 对芯块性能的影响;在 BN-600
上主要进行真实燃料的寿命的验证工作,包括将燃料和包壳的各项参数放入了数
据库。目前氮化物燃料的软件已经通过实验数据进行了升级,并向核安全局递交
了取证的申请工作,希望能够在 2019 年通过 ЛРИЭТВС 程序的验证,2020
年通过 ДРАКОН 程序的验证。
目前仍有 4 根铅铋冷燃料的试验组件在 BOR-60 上辐照,1 号的燃耗分别达
到了 1.3% 和 3.2%。2 号达到了 7.5% 的燃耗,使用的是铁素体 / 马氏体钢。
BN-600 中有 18 组组件,共 1 000 根棒在进行辐照,有奥氏体包壳也有铁素体 /
马氏体钢包壳,主要用于燃料的设计验证工作,目前达到了 7.5% 的燃耗无破损。
(3)BN-1200 商用钠冷快堆
PRORYV 项目框架内开发的 BN-1200 设计充分利用了俄罗斯在 BN-350、
BN-600 和 BN-800 反应堆开发和运行方面的经验,旨在确保其比最佳热堆设计更
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