四所英国大学获得资金,合作研究确保国内核石墨供应及管理辐照石墨废料库存的解决方案。
石墨作为核反应堆堆芯慢化剂,能减缓核裂变释放的中子速度以维持核链式反应。目前,除英国先进气冷堆(AGR)和苏联设计的石墨慢化水冷RBMK反应堆外,多数商业运行动力反应堆用轻水或重水作慢化剂,不过高温气冷堆和熔盐堆等先进反应堆设计采用石墨慢化剂。
此次获得资助的项目汇集了曼彻斯特大学与牛津大学、普利茅斯大学和拉夫堡大学的专业知识。为期五年的ENLIGHT(先进模块化反应堆石墨全生命周期方法)计划,将开发关键技术,支持下一代核能技术部署,解决英国确保核能石墨可持续、主权供应及管理日益增长的辐照石墨废料这两个紧迫挑战。
该项目获英国研究与创新工程与物理科学研究委员会(EPSRC)、高等教育机构提供的820万英镑(1100万美元)资助,以及行业合作伙伴约500万英镑捐款。合作伙伴称,该研究、合作和技能发展计划旨在确保英国在核能创新及先进反应堆技术和清洁能源创新领域的全球领先地位。
石墨约占反应堆建造成本三分之一,英国目前完全依赖进口。随着现有AGR机组2028年退役,且有超10万吨辐照石墨储存,ENLIGHT将率先采用新方法,回收旧材料并生产适用于未来先进模块化反应堆(AMR)的新型可持续高性能石墨。
ENLIGHT计划重点关注三个工作领域:开发AMR部署中辐照石墨的净化、回收和再利用工艺;设计能承受AMR环境极端条件的新型石墨材料;了解新材料在新型AMR条件下的表现以延长使用寿命。项目合作伙伴表示,这些进步可为英国节省高达20亿英镑未来废物管理成本,助力英国成为全球石墨研究和创新中心。
此外,ENLIGHT还将注重技能开发,扩大国家石墨研究社区,培养下一代石墨科学家和工程师。首席研究员、曼彻斯特大学核能石墨项目主任艾比·琼斯称,核能石墨对先进反应堆的安全性和效率至关重要,英国目前依赖海外供应商。ENLIGHT项目将为重建英国石墨供应链奠定基础,开发可持续方案回收和再利用辐照石墨,将废弃物转化为资源,减少废弃物、加强能源安全并支持英国实现净零排放目标。