Page 262 - 中国核能发展报告（2018）

核电燃料元件发展现状和趋势

快速发展，传统工艺不断改进，先进制造技术得到广泛应用，自动化和数字
化制造水平不断提高。

（1）铀化工转化技术
芯体材料制备首先是将铀化合物原料转化为满足燃料芯体制备需要的化
合物形态。通常情况下，原料的化学形态为铀 235 浓缩后的六氟化铀，需要

经过化工程序转化为二氧化铀或四氟化铀，用于制备二氧化铀陶瓷芯体或金
属铀。

近年来，国内除在湿法制备铀氧化物的 ADU 工艺流程中，对连续沉淀、
批次沉淀和萃取等传统工艺进行改进优化外，重点发展了一体化干法制备
（IDR）铀氧化物工艺。IDR 工艺的特点是：工艺流程短，生产效率高，不产
生含铀废水；工艺装置结构紧凑，没有废水处理装置，自动化程度高。IDR

工艺的关键是一体化转化装置，该装置的核心是反应器及其控制系统。国内
成功研发出了年产 100 吨（铀）和年产 200 吨（铀）的 IDR 一体化转化装置，

并将其成功用于新建核燃料元件生产线，替代了 ADU 工艺。该装置的研制成
功填补了国内空白，打破了外国对该项技术的垄断，是我国核燃料元件制造
技术的重大进步。

（2）燃料芯体制备技术
核电燃料元件燃料芯体普遍采用二氧化铀陶瓷芯块，我国二氧化铀陶瓷
芯块的制备技术是成熟的，并经几十年的生产实践和不断的技术改进，达到

了世界先进水平。芯体制备技术的发展主要集中在关键工艺装备的国产化和
自主化研制上。经过多年的努力，旋转成型压机、连续烧结炉、IFBA（一体
化可燃吸收体燃料）涂覆装置等大型装备在我国相继研制成功，性能达到了

国际同类产品的水平，填补了国内空白。与此同时，芯块自动装盘、芯块自
动转运、芯块缺陷自动检测等一系列装置研发成功，使二氧化铀芯块生产线
的自动化水平不断提高。

（3）元件密封包覆技术
将燃料芯体用包壳材料密封包覆起来，使之与传热介质隔离，是燃料元
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件制造的关键工艺，是核燃料元件制造技术的焦点。

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