國家能源先進核燃料元件研發(fā)中心

????2010年7月，國家能源先進核燃料元件研發(fā)中心（以下簡稱“研發(fā)中心”）由國家能源局授牌成立，依托中國核工業(yè)集團公司中國核動力研究設計院和中國廣東核電集團有限公司中科華核電技術研究院共同建設。主要研發(fā)方向包括反應堆堆芯及燃料元件設計、燃料和材料工藝及性能研究、燃料及材料堆外試驗研究和燃料元件堆內輻照考驗及評價等。主要目標是統(tǒng)籌核燃料元件研發(fā)的各個環(huán)節(jié)，提升燃料研發(fā)的戰(zhàn)略地位，改變我國核電燃料市場缺乏自主品牌的現(xiàn)狀，開發(fā)自主知識產權的先進核電燃料，占領國內市場，實現(xiàn)對外出口，為我國核能科技發(fā)展及戰(zhàn)略規(guī)劃提供技術支持。

????自成立以來，研發(fā)中心在實驗平臺建設方面開展了一系列卓有成效的工作。目前，完成了燃料元件設計平臺拓展完善，正在開展燃料元件研制設施、試驗驗證設施、輻照考驗和評價設施的配置及改造，已完成35臺套設備中14臺套的驗收工作。

????研發(fā)中心在重點技術領域和重大項目課題方面開展了一系列研發(fā)工作，其中，在壓水堆燃料元件設計制造技術和U-Mo合金燃料研究方面取得了顯著成績。一是在壓水堆燃料元件設計制造技術方面。本項目擬通過開展自有品牌CF系列（CF2、CF3、CF4等）核電燃料組件以及國產新鋯合金研制，建立自主的壓水堆核電站燃料組件研發(fā)體系，形成完整的產品供應能力，滿足國內市場需求及出口國外。研發(fā)中心先后完成了I型先進燃料組件設計和II型先進燃料組件設計；完成了N36鋯合金管棒材制備工藝研究，優(yōu)化和確定了工藝參數(shù)；完成了工業(yè)規(guī)模工藝試驗，確定了N36鋯合金管棒材工業(yè)規(guī)模生產工藝參數(shù)；完成了N36鋯合金包殼管材生產工藝評審，提供了特征組件用N36鋯合金管棒材；完成了相關試驗裝置的改造及建立、輻照試驗項目策劃和方案、池邊檢測技術及裝置的調研工作。二是在U-Mo合金燃料研究方面。研發(fā)中心根據國外U-Mo合金燃料的發(fā)展趨勢和已有研究基礎，研發(fā)性能先進的低濃鈾U-Mo合金燃料元件，掌握其制備技術，進行應用性能評價，為我國工程及研究試驗堆提供關鍵的燃料技術保障。2011年，研發(fā)中心開展了基體Al-Si合金粉末的研制，燃料板芯體鈾分布均勻性改進研究，燃料板中U-Mo/基體粉末的反應行為研究，U-Mo合金燃料板無損檢測方法研究。通過工藝優(yōu)化及檢測技術研究，走通了U-Mo合金彌散型燃料元件的實驗室工藝，確定了U-Mo燃料板制備工序的所有參數(shù)，制備的燃料板滿足技術條件要求。此外， 2010～2011年研發(fā)中心共獲得科研成果獎勵7項，其中國防科技進步二等獎1項、三等獎1項，中核集團一等獎1項、二等獎3項、三等獎1項。共獲得授權專利18項，受理專利14項。在國內外期刊上公開發(fā)表文章40余篇。

????研發(fā)中心十分重視人才隊伍建設、國際合作和標準制修訂等方面的工作，并取得了一定成績。在人才隊伍建設方面。研發(fā)中心有研究人員190名。設立了技術委員會，為研發(fā)中心的頂層宏觀發(fā)展戰(zhàn)略、科技發(fā)展規(guī)劃等提供支持；設立了首席專家，對研發(fā)中心承擔項目的技術工作負責；建立了4支專業(yè)團隊（設計、工藝、堆外試驗、輻照考驗及分析），促進了研發(fā)中心核心技術實力提升；建立了初步的人才培養(yǎng)方案，包括博碩士培養(yǎng)、指導老師制度等。在國際合作方面。研發(fā)中心實行開放的機制，積極開展多種形式的國際合作。在“壓水堆回收鈾作為重水堆燃料的技術研發(fā)及示范驗證”中與加拿大AECL合作開展相關工作。在“超臨界水冷堆技術研發(fā)”中，重視與GIF國家的技術交流，參與歐盟、日本、俄羅斯等地區(qū)的項目合作、技術互訪，視頻會議等。在“行波堆燃料及包殼材料研究”中，開展了中美合作。還曾邀請俄羅斯、加拿大、美國、法國專家來講學和交流，已聘請兩位外國專家作為榮譽教授，通過政府間合作框架、民間交流等多種渠道派出人員參加法國和日本研修、技術訪問，派員參加國際學術交流等活動。在標準制修訂方面。研發(fā)中心完成了核電關鍵材料應用性能評價技術體系框架的建立，形成了包殼材料、主管道不銹鋼和傳熱管材料的產品規(guī)范以及在研制階段的應用性能評價方法，已申請建立為企業(yè)標準。2012年，向國家能源局提交標準體系修訂工作的立項報告11份，涉及鋯合金等材料。為不斷完善我國的核電標準體系、提高核電產業(yè)自主化建設作出了積極貢獻。

????根據《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的指導思想和目標任務，研發(fā)中心下一步的發(fā)展目標是：研發(fā)自主品牌的壓水堆先進核燃料元件，系統(tǒng)掌握壓水堆商用核燃料元件設計、試驗、研制及評價核心關鍵技術；積極開展壓水堆MOX燃料元件、第四代核能技術超臨界水堆、行波堆核燃料元件以及釷基燃料的設計、工藝及性能評價等關鍵技術攻關；研制出研究堆用U-Mo合金燃料的入堆輻照考驗元件。通過上述發(fā)展目標的實施，完善我國核燃料研發(fā)體系、實現(xiàn)我國核電可持續(xù)發(fā)展、加快先進燃料的研發(fā)進程、縮短研發(fā)周期，引領我國燃料元件發(fā)展方向，為我國核電燃料元件研發(fā)做出貢獻。