近日，美国阿贡国家实验室(ANL)对液态金属测试回路中的一个关键部件进行了更换，该部件对钠冷快堆的研发起到重要支持作用。此次升级是美国30多年来首次开展此类工作，将为当前多家美国公司正在开发的钠冷快堆的设计与运行提供指导。
(图片来源：美国能源部)
阿贡国家实验室的研究人员此次更换的是机械工程测试回路(METL)上一个老化的冷阱装置。METL是美国规模最大的钠冷快堆液态金属测试设施，目前承担着培训新一代潜在操作员的任务。
自实验增殖反应堆二号(EBR-II)关闭后，美国便一直未运行快堆。EBR-II于1964年至1994年在阿贡国家实验室运行，使用含高浓缩铀(HEU)的金属合金燃料，既为实验室发电，又支持反应堆研发项目。而METL自2018年开始运营，旨在推进液态金属技术研究，当下正被行业合作伙伴用于测试设计中可能采用的不同组件。
冷阱在液态金属反应堆设计中占据关键地位，它能过滤用于冷却反应堆的钠中的氧化物杂质。若不加以控制，这些杂质会加速系统腐蚀、降低流速，最终导致性能下降。
此次更换设备旨在满足未来实验的设计规格，同时在重新获取美国更换钠回路组件经验方面发挥重要作用。首席核工程师马修·韦瑟德博士表示：“这令人兴奋。METL团队正在重振和开发这些关键的运营和维护技术，以确保我们能够在不久的将来部署美国钠冷反应堆。”
METL设施采用与任何先进液态金属反应堆维护技术一致的焊接建造技术。冷阱中的钠被冷冻并从系统中切除，随后将新的冷阱焊接到钠管道上。在进行维护前，该实验室咨询了法国替代能源和原子能委员会(CEA)。经过数月规划，整个更换过程耗时两周完成，而测试回路的其余部分仍保持高温、熔融状态并正常运行。
冷阱更换项目由美国能源部国家反应堆创新中心(NRIC)资助，该中心负责METL设施的运营和维护活动。NRIC致力于建设或增强美国能源部(DOE)的基础设施，以支持先进核技术的部署。此外，METL计划在2026年启用第五个测试容器，以扩展测试能力，从而开展更多液态金属测试。
