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美國紐斯凱爾小堆能夠使用MOX燃料

【世界核新聞網(wǎng)站2016年1月21日報(bào)道】 紐斯凱爾電力公司（NuSca1ePower）2016年1月20日在一份聲明中表示，英國國家核實(shí)驗(yàn)室（NNL）的研究已經(jīng)確認(rèn)紐斯凱爾小型模塊堆不僅能使用傳統(tǒng)輕水堆燃料，還能使用鈾钚混合氧化物（MOX）燃料，因此這種小堆能用于钚的處置。

英國國家核實(shí)驗(yàn)室的研究評價(jià)了紐斯凱爾小堆部分或全部裝載MOX燃料的情景，并得出結(jié)論，能夠在“對反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和運(yùn)行產(chǎn)生最低影響”的情況下使用MOX燃料。這項(xiàng)研究還表明，在一座由12個(gè)小堆模塊組成的紐斯凱爾電廠中，如果所有小堆均使用全堆芯MOX燃料運(yùn)行，那么在約40年內(nèi)能消耗100噸钚，并生產(chǎn)200 TWh的低碳排放電力。

紐斯凱爾小堆

紐斯凱爾小堆是一種采用了自然循環(huán)的160 MWt/50 MWe一體化壓水堆。壓力容器的外徑為3米，可在工廠制造。該堆的換料周期為24個(gè)月，放置在位于地下的水池中。安全殼模塊的外徑為4.3米，高度為18米，重量為450噸。在一座核電廠中，可根據(jù)需求建設(shè)1～12個(gè)這種反應(yīng)堆模塊，從而建成一座裝機(jī)容量在50～600 MWe之間的核電廠。

紐斯凱爾在美國能源部（DOE）于2013 年3月啟動(dòng)的小型模塊堆取證支持計(jì)劃第二輪競標(biāo)中獲勝，并于2014年5月與能源部就合作推進(jìn)小堆設(shè)計(jì)的取證工作簽署協(xié)議。根據(jù)這份協(xié)議，紐斯凱爾在未來5年內(nèi)最多可獲得能源部提供的2.17億美元資金（詳見本刊2014年第6期相關(guān)報(bào)道）。預(yù)計(jì)紐斯凱爾將在2016年向美國核管會(huì)（NRC）提交小堆設(shè)計(jì)認(rèn)證申請，在2017年下半年或2018年初提交首座小堆的建設(shè)與運(yùn)行聯(lián)合許可證申請，并希望首座小堆能在2023年投運(yùn)。紐斯凱爾還希望能在類似的時(shí)間框架內(nèi)向英國監(jiān)管機(jī)構(gòu)提交小堆設(shè)計(jì)的通用設(shè)計(jì)評估（GDA）申請。

英國的钚管理方案

目前英國在塞拉菲爾德（Se11afie1d）場區(qū)貯存著100多噸钚。政府正在研究這些钚的再使用或處置方案，并優(yōu)先考慮以MOX燃料形式對钚進(jìn)行再使用的方案。英國核退役管理局（NDA）2014年1月表示，通用電氣-日立核能公司（GE-Hitachi）的Prism快堆和坎杜能源公司（Candu Energy）的改進(jìn)型坎杜6反應(yīng)堆（EC6）都是可用于管理英國庫存钚的“可靠方案”（詳見本刊2014年第2期相關(guān)報(bào)道）。

紐斯凱爾表示，阿?，m集團(tuán)（Areva）提出的轉(zhuǎn)化建議（即將庫存钚制成MOX燃料）是英國核退管局正在考慮的另一種方案。阿海琺已與紐斯凱爾開展合作，并在2015 年12月簽署為紐斯凱爾制造傳統(tǒng)燃料組件并提供與小堆設(shè)計(jì)相關(guān)的各種工程與試驗(yàn)服務(wù)的合同。

阿?，m對英國國家核實(shí)驗(yàn)室最新公布的這項(xiàng)研究成果表示歡迎，并在1月21日的聲明中表示：“這進(jìn)一步證明阿?，m的轉(zhuǎn)化方案即將英國庫存钚制成MOX燃料是可用于消除英國钚庫存的一項(xiàng)有益方案?！卑⒑，m還表示，相關(guān)的燃料制造技術(shù)已實(shí)現(xiàn)商用，并在核工業(yè)界有超過40年的成功應(yīng)用歷史，全球目前有43臺(tái)核電機(jī)組在使用MOX燃料。

（伍浩松譯 趙 宏校）