Page 350 - 2019congshu

中国核能行业智库丛书 （第二卷）

至几十年的时间。西屋公司 AP1000 技术所采用的 Zirlo 合金包壳管开发前前后后
用了 24 年才商用，其中辐照测试就花了 15 年。Zirlo 的下一代，优化的 Zirlo 合金
包壳管也用了 14 年才商用。有开发经验可供借鉴的锆合金开发尚且如此，新材料

包壳从开发到商用其历时很可能会更长。因而，在开展燃料技术攻关的同时，站在
反应堆系统，甚至是能源供应的高度谋划事故容错燃料的应用对于更好定义研发
目标和加速事故容错燃料的应用具有重大意义。堆型开发与燃料研发互为牵引、

交相驱动。除了站在现有反应堆系统上进行燃料的性能分析，应积极探索基于事
故容错燃料的先进反应堆设计。我国相关政策中将基于事故容错燃料的 5~10 兆

瓦级制造型模块堆开发列入“十三五”能源技术创新的“集中攻关”类项目，体
现了国内有关研发机构已经在谋划基于事故容错燃料的其他先进堆设计。此外，
钠冷快堆、铅基堆、高温气冷堆、熔盐堆、超临界水堆等核能系统的包壳材料、结构

部件材料和燃料候选方案与事故容错燃料候选方案多有交叉，事故容错燃料研发
过程中获得的技术和经验将使这些先进核能系统的开发受益，应统筹考虑促进相

关研发团队的交流合作。
核工业是一个特殊的行业，核燃料研发要考虑到与国家核燃料循环政策的兼
容性。我国实行闭式核燃料循环政策，事故容错燃料研发过程中除了聚焦反应堆

中的应用性能分析，还应加强对整个核燃料循环的考虑，包括核燃料循环前端和后
端（见图 5）。虽然国际原子能机构（IAEA）对民用核能的富集度限制为不超过
20%，但当前的核燃料加工制造设施的临界安全基本是按照富集度不超过 5% 考

虑，对于部分事故容错燃料候选方案可能需要提高富集度，此时可能影响前端的临
界安全和监管。部分事故容错燃料候选方案中的多层介质以及新材料的引入等也
可能影响到核燃料循环后端的乏燃料后处理工艺，应提早谋划和加强这方面研究。

340