5月5日,清洁核心钍能源公司(CCTE)宣布,其先进燃料研发取得重大里程碑,专利ANEEL燃料在爱达荷国家实验室(INL)的先进测试反应堆(ATR)中完成高燃耗辐照试验。最后一批辐照胶囊燃耗超60 GWd/MTU,是传统压水反应堆(PHWR)和加拿大氘铀反应堆(CANDU)典型出堆燃耗的八倍以上,凸显了ANEEL燃料提高现有反应堆燃料利用率的潜力,为近期商业化铺平道路。

ANEEL燃料棒在INL的热燃料检测设施接受辐照后检测
采用ANEEL燃料可显著提高反应堆运行效率,与现有反应堆设计结合能带来多项优势,如减少乏燃料体积、提高反应堆经济性、增强安全性能和防扩散能力。此次辐照试验建立在数十年来全球对钍燃料循环的研究基础上,旨在无需改造现有重水反应堆,即可提高燃料利用率和资源效率。
ATR辐照试验涉及12根ANEEL燃料棒,于2024年5月装入反应堆,设定20、40和60 GWd/MTU三个燃耗目标。去年,8根燃料棒已超前两个目标,目前正在INL的材料与燃料综合设施(MFC)进行辐照后检验(PIE)。剩余4根燃料棒现已达到最高燃耗目标,冷却后将转移至MFC。此次试验是获取ANEEL燃料实际性能数据的重要一步,PIE期间结果将提供燃料在高燃耗水平下的详细信息。
由于加速热堆(ATR)辐照条件通常比重水堆(PHWR)更严苛,可在加速条件下评估燃料性能。目前获得的辐照实验结果与文献报道一致,ANEEL燃料性能良好,部分测试棒材裂变气体滞留性能优于传统UO₂燃料,且在整个辐照过程中保持结构完整性和良好裂变气体滞留性能。

几张经辐照的胶囊的X射线图像显示燃料完整性
Clean Core Thorium Energy首席执行官Mehul Shah表示,先进测试反应堆燃耗突破60 GWd/MTU是ANEEL燃料项目重要里程碑,此次试验提供重要性能数据,证明钍 - HALEU燃料燃耗水平可与压水堆燃料媲美,还能提高燃料利用率、增强安全性、增强抗扩散能力,减少长寿命核乏燃料放射性同位素产生,朝着利用现有反应堆将钍引入核燃料循环的目标迈出重要一步。
爱达荷国家实验室CCTE辐照实验首席研究员凯利·沃克称,辐照实验最后阶段历时数年,祝贺Clean Core团队取得重大成就,期待燃耗样品PIE实验结果。
随着ATR辐照试验完成和辐照后检验进行,CCTE已着手规划下一个里程碑,即在商业核电站进行示范辐照试验,推动ANEEL燃料走向商业应用。公司将继续与INL及行业伙伴合作,构建更清洁、高效的全球核电站。
ANEEL是CCTE的专利核燃料技术,将钍与浓缩铀结合,外部几何形状与PHWR和CANDU反应堆现有燃料相同,无需改造反应堆系统或堆芯设计即可集成到现有反应堆群中,旨在实现更高燃耗和更佳燃料利用率,降低单位发电量乏燃料体积,增强防扩散能力。
Clean Core Thorium Energy是一家致力于探索钍驱动核能创新技术的核燃料公司,其专利ANEEL燃料由钍和浓缩铀组成,能提高压水反应堆的安全性和成本效益,为解决核电站面临的安全、废物和核扩散问题提供新方案。