中國核燃料貯存和運輸材料實現國產化

據中新網2月7日報道，中國科學院金屬研究所7日發佈消息稱，國家科技重大專項及中核集團科技專項“龍舟-CNSC乏燃料運輸容器研製”項目原型樣機通過驗收，這意味着中國核燃料貯存和運輸材料實現國產化。

乏燃料又稱輻照核燃料，是經受過輻射照射、使用過的核燃料，通常由核電站的核反應堆產生。中科院金屬研究所研製的碳化硼增強鋁（B4C/Al）中子吸收材料為乏燃料運輸容器全面國產化提供了重要支持。

龍舟-CNSC乏燃料運輸容器原型樣機驗收成功（鍾欣/攝）

據中科院金屬研究所相關負責人介紹，近年來，B4C/Al中子吸收材料在海外已替代硼不鏽鋼等材料大量應用於核燃料和乏燃料的高密度貯存和運輸。中國由於核電商業化開展較晚，中子吸收材料研發明顯滯後，導致吸收材料長期依賴進口，嚴重製約了中國核電自主化與走出去的發展戰略。

在這種情況下，該所馬宗義等科研人員與中國核電工程有限公司合作，在吸收材料的製備、模擬環境服役性能考核、全尺寸工程件研製等方面開展研究。相繼攻克了大尺寸坯錠製備過程中界面調控、高含量B4C/Al薄板的高效和高成品率軋製成型等難題，開發出適用於複合材料焊接的工具和工藝，研發出從材料研製到器件成型的技術途徑，為該材料的國產工程化應用奠定了基礎。

中國核燃料貯存和運輸材料實現國產化，圖為龍舟-CNSC乏燃料運輸容器用碳化硼鋁中子吸收板。（鍾欣/攝）

經加速腐蝕、高温老化、加速輻照及硼均勻性測試(中子吸收法)等實驗考核測試，中國自主研發的系列中子吸收板材性能已全面達到國外同類產品水平，並且耐腐蝕性等性能方面還明顯佔優。

據瞭解，針對全球首台高温氣冷堆新燃料元件運輸、貯存容器對中子吸收材料筒狀結構的需求，該所科研人員還在中國首次實現了中子吸收材料的卷板操作和攪拌摩擦焊接，實現了中子吸收材料由板狀結構向筒狀結構的突破。

龍舟-CNSC乏燃料運輸容器研製（圖：第一財經）

目前，華能山東石島灣核電廠高温氣冷堆核電站示範工程新燃料元件運輸、貯存容器已正式進入批量生產階段，由該所承接容器中子吸收板的供貨任務。

（記者 朱明宇）