Page 128 - 智库丛书第五卷
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化闭式核燃料循环的一个不可逾越的阶段。从轻水堆建立闭式核燃料循环将有助
于我国建立 FR-PWR 二元（混合）核燃料循环系统，并过渡到快堆和其他先进核
燃料循环系统。
MOX 燃料组件的堆芯物理性质与 UO 2 燃料组件有显着差异，包括慢化剂温度
系数（MTC）、空泡反应性系数、燃料温度系数（多普勒系数）、硼反应性系数、中子
能谱等。当 Pu 含量增加时，能谱变硬，MTC 贡献减少。随着 Pu 含量的增加，空
泡反应性系数趋于正值。燃料温度系数（多普勒系数）的绝对值随着 Pu 含量的
增加而降低。轻水堆 MOX 燃料堆芯的整体反应性随燃耗的变化曲线比 UO 2 燃料
更平缓，这主要是由于 239 Pu 的增殖效应。这些参数的特性与 MOX 燃料的设计和
堆芯中 MOX 燃料的比例等因素有关。因此，使用 MOX 燃料的反应堆需要在反应
堆设计、堆芯设计和反应堆运行中采取特殊的、有针对性的措施。
MOX 堆芯的 硼反应性系数绝对值很小，只有 UOX 堆芯的 20% 左右。这也是
大部分二代压水堆不能接受 100% MOX 燃料装载的主要原因之一，因为正常运行
和紧急停机时对硼浓度的要求太高。
因此，使用 MOX 燃料的反应堆对 MOX 燃料设计、堆芯 MOX 燃料比例、燃料
管理设计和堆芯安全裕度（包括 DNBR 裕度）都有更高的要求。由于二代压水堆
安全裕度较低，堆芯 MOX 比不宜过高（如不超过 30%），且对堆芯燃料管理设计、
控制棒系统设计特性以及一回路安全注射系统等有特殊要求。
此外，与法国、俄罗斯等国家的闭式核燃料循环的情况不同，中国众多压水堆
的运行模式和运行状况以及堆芯燃料管理是多种多样的（而非统一的模式）。大
多数压水堆实施了不同的电厂改造，如反应堆功率升级、不同的堆芯设计和燃料组
件换型，换料周期为 12 ～ 18 个月，燃料类型不同，燃耗不同，这些设计改进消耗了
大量的安全裕度。由于二代压水堆的安全裕度本身就不高，上述这些特点和差异
给我国（二代压水堆）实施闭式核燃料循环带来了一定的挑战和困难。
如果要在中国 PWR 实施 MOX 燃料应用，需要做出特殊安排，例如指定一些
专用于 MOX 运行的 PWR 机组，并特别考虑安全相关参数，例如安注系统的硼浓
度、RCCA 模式、循环长度、MOX 燃料比等，以保证反应堆有足够的安全裕度。
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