近日，中国原子能科学研究院成功完成一体化快堆气态流出物捕集及高灵敏在线监测关键技术全流程测试与验证，各项核心指标均达到国际领先水平。该成果填补了我国在氩气环境下放射性惰性气体高效处理的技术空白，为加快推进核能“三步走”发展战略筑牢了核安全与环境安全技术基础。
作为核裂变能发展的高级阶段，一体化快堆核能系统因铀资源利用率高、环境友好等优势，成为我国保障能源安全、实现“双碳”目标战略布局的关键。其运行过程中气态流出物的高效捕集及高灵敏监测，是保障核安全与环境安全的核心环节。
国际上，第三代核电站及快堆废气处理的主流方法是采用活性炭滞留技术，但其应用普遍基于氦气或氮气环境。我国快堆覆盖气体主要为氩气，在该特定环境下，活性炭对放射性惰性气体氙的吸附行为研究在国内尚属空白，制约了先进处理工艺的自主化应用。
对此，原子能院核安全与环境工程技术研究所组建跨专业攻关团队，系统性开展了“氩气环境下活性炭滞留工艺”研究，成功掌握快堆氙气体高效滞留核心技术，为提升我国一体化快堆气体净化系统安全性提供了原创技术支撑。研究形成了一套完整、可工程化应用且适配一体化快堆的氙滞留工艺方案，为后续快堆及先进核能系统的设计与安全运行奠定了坚实的技术基础。
一体化快堆氙气捕集滞留测试系统
同时，为满足一体化快堆核能系统对氙进行实时监测的需求，研究团队以氙高效吸附材料与低本底高纯锗γ谱仪为基础，攻克了低浓度放射性氙同位素高效富集、快速纯化与精准核素识别的关键测量技术，成功研制出一套氙在线监测系统原理样机。该样机具备自动化连续采样、在线富集、无人值守运行能力，可实现灵敏预警，有效解决了传统取样后送实验室分析周期长、无法实时获取数据的问题，为核设施惰性气体监测、核安保与核应急响应提供了先进的技术手段。
一体化快堆气态流出物放射性惰性气体氙在线监测系统样机
此外，研究团队还成功研制了氚在线监测系统原理样机、碘-129在线监测系统原理样机，填补国内相关技术空白，为核设施建设运行及退役、应急响应、核安保等领域提供了高安全性解决方案，为辐射安全与人员健康提供了更加坚实的保障。
