美國紐斯凱爾小堆能夠使用MOX燃料

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美國紐斯凱爾小堆能夠使用MOX燃料

【世界核新聞網站2016年1月21日報道】 紐斯凱爾電力公司（NuSca1ePower）2016年1月20日在一份聲明中表示，英國國家核實驗室（NNL）的研究已經確認紐斯凱爾小型模塊堆不僅能使用傳統輕水堆燃料，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。

英國國家核實驗室的研究評價了紐斯凱爾小堆部分或全部裝載MOX燃料的情景，并得出結論，能夠在“對反應堆的設計和運行產生最低影響”的情況下使用MOX燃料。這項研究還表明，在一座由12個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燃料運行，那么在約40年內能消耗100噸钚，并生產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，可根據需求建設1～12個這種反應堆模塊，從而建成一座裝機容量在50～600 MWe之間的核電廠。

紐斯凱爾在美國能源部（DOE）于2013 年3月啟動的小型模塊堆取證支持計劃第二輪競標中獲勝，并于2014年5月與能源部就合作推進小堆設計的取證工作簽署協議。根據這份協議，紐斯凱爾在未來5年內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期相關報道）。預計紐斯凱爾將在2016年向美國核管會（NRC）提交小堆設計認證申請，在2017年下半年或2018年初提交首座小堆的建設與運行聯合許可證申請，并希望首座小堆能在2023年投運。紐斯凱爾還希望能在類似的時間框架內向英國監管機構提交小堆設計的通用設計評估（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，并優先考慮以MOX燃料形式對钚進行再使用的方案。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）的改進型坎杜6反應堆（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期相關報道）。

紐斯凱爾表示，阿海琺集團（Areva）提出的轉化建議（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燃料組件并提供與小堆設計相關的各種工程與試驗服務的合同。

阿海琺對英國國家核實驗室最新公布的這項研究成果表示歡迎，并在1月21日的聲明中表示：“這進一步證明阿海琺的轉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有益方案。”阿海琺還表示，相關的燃料制造技術已實現商用，并在核工業界有超過40年的成功應用歷史，全球目前有43臺核電機組在使用MOX燃料。

（伍浩松譯 趙 宏校）