近日,美国通用原子电磁系统公司(General Atomics Electromagnetic Systems)宣布完成新型氦冷快堆的概念设计工作。该模块化快堆是美国能源部“先进堆示范计划(ARDP)”支持的三个早期概念项目之一。

这款创新型反应堆采用模块化设计,可在工厂完成制造后进行现场组装,占地面积仅需0.2英亩(约合809m2),单机容量达44MWe。反应堆设计采用创新型空气冷却系统,特别适合在偏远或干旱地区部署。其使用的碳化硅包覆高丰度低浓铀(HALEU)燃料,耐温性能达到现有轻水堆燃料包壳的两倍。
通过建模和实验室测试,该快堆设计的可行性已得到充分验证,关键安全系统、燃料及运行性能均达到预期标准。相关成果为该技术进入初步设计阶段奠定了基础,有望在2030年代实现示范项目建设。目前,通用原子电磁系统公司已制造出符合设计规格的示范燃料棒样品。
该公司副总裁克里斯蒂娜·巴克(Christina Back)表示,在“先进堆概念2020”项目的支持下,气冷快堆技术取得重要突破,验证了能够提升安全性的高性能材料,同时实现了无需外部水源的运行模式。这些特性使反应堆选址更加灵活,可满足小型社区及包括乏燃料回收在内的多种应用需求。
随着概念设计阶段完成,通用原子电磁系统公司正积极推进技术成熟化和初步设计工作。目前,在概念设计阶段制造的燃料棒原型正在爱达荷国家实验室(INL)进行辐照测试,以验证其结构完整性。下一步计划包括开展安全相关测试,持续推进燃料、材料及动力转换系统组件的研发工作。这些工作将为最终设计阶段做好准备,该阶段将涵盖建造、非核测试以及获取燃料制造所需的高丰度低浓铀材料。
在监管审批方面,通用原子电磁系统公司已向美国核管会(NRC)提交了主要设计准则和质量保证计划文件。NRC已受理多份预申请文件,这些文件将为后续正式许可证申请提供重要参考。