在核能技術蓬勃發展的當下，俄羅斯國家原子能公司在核燃料領域取得了重大進展，其正在測試的含有中子吸收劑鉺和鈾(鈾的濃縮度約為5%)的VVER核燃料，有望重塑核電站的經濟效益與運行模式。
一、測試背景與目標
全球核電站運營長期受困于燃料更換周期短、成本高昂等問題。傳統核燃料濃縮度多在3%-4.95%區間，這使得機組需頻繁停機加注燃料，造成電力中斷、運維成本飆升。俄羅斯國家原子能公司直擊痛點，力求以新型核燃料打破僵局，開啟核電高效運營新篇章。
此次測試選定季米特洛夫格勒核反應堆研究所的MIR.M1研究反應堆作為試驗場。這座1967年啟用的反應堆，采用鈹慢化劑和反射器的通道型構造，配備不同冷卻劑的回路設施，為精準測試提供了穩定環境，是驗證高濃縮核燃料的理想平臺。
二、燃料組件與制造
公司燃料部門TVEL擔綱重任，制造了12個VVER-1000尺寸的燃料元件。其基質為創新性的鈾-鉺混合物，這一突破是在汲取為RBMK型反應堆制造鈾-鉺燃料經驗的基礎上達成的，也是首次將該VVER燃料混合物植入反應堆測試。
每個燃料元件都歷經精密設計與嚴格工藝把控。從鈾礦選取、精煉到與鉺精準配比，再到成型加工，各環節遵循嚴苛的核安全標準。鈾作為核燃料的核心能量源，其濃縮度的精準調配至關重要;鉺作為中子吸收劑，其均勻分布與有效作用是保障反應堆穩定運行的關鍵，二者協同構建起燃料元件的高效能內核。
三、中子吸收劑優勢
在核反應堆運行原理中，中子吸收劑扮演關鍵角色，用以補償反應堆堆芯的反應性。相較于VVER反應堆傳統的吸收劑釓，鉺展現出卓越適配性。
在高濃縮(高于5%)且長燃料周期(超18個月)的嚴苛運行條件下，鉺的原子結構使其能夠更高效地捕捉中子。它憑借獨特的中子吸收截面特性，精準調控堆芯內的中子通量，確保核反應平穩、持續推進，為延長燃料更換周期、提升反應堆性能筑牢根基。
四、經濟效益
1.延長燃料更換周期：
新型核燃料有望將現有的12-18個月燃料更換周期顯著拉長至24個月。這意味著核電站機組停機次數大幅減少，電力供應穩定性飆升。以一座百萬千瓦級核電站為例，每次停機損失電量可達數千萬度，減少停機不僅挽回巨額電費損失，還降低了設備頻繁啟停帶來的損耗風險，減少維修頻次與成本。
2.優化燃料組件使用：
減少每次重新裝載批次中的新燃料組件數量，也為經濟效益添磚加瓦。燃料組件從生產到投入使用，需歷經鈾礦開采、提煉、加工、運輸等諸多環節，每一步都伴隨著高額成本。削減新燃料組件用量，能從源頭上削減開支，讓核電運營成本曲線持續下行。
TVEL研發副總裁亞歷山大·烏格里莫夫表示：將鈾濃縮度提高到6%，并長期邁向7%-8%，已是全球核電領域的大勢所趨。過往，行業多聚焦新設計與燃料組件改良，旨在擴充燃料元件富集鈾體積、提升單組件能量產出。如今，產業發展至關鍵節點，要實現核電站性能的進階，突破5%濃縮度閾值勢在必行。”
現代VVER反應堆堆芯含163個燃料組件，單個組件鈾含量超500公斤，看似微小的1%濃縮度提升，實則能撬動巨大的能量釋放與經濟效益，為全球核電產業可持續發展注入強勁動力。
當下MIR.M1研究反應堆中的試驗，是俄羅斯核電技術邁向新紀元的關鍵一步。試驗結果將精準指引VVER反應堆鈾-鉺燃料后續開發路徑，為俄羅斯自主設計核電站大規模應用筑牢技術根基。
特別聲明：國家電投官方網站轉載其他網站內容，出于傳遞更多信息而非盈利之目的，同時并不代表贊成其觀點或證實其描述，內容僅供參考。版權歸原作者所有，若有侵權，請聯系我們刪除。
