1月16日，華能石島灣高溫氣冷堆示范工程首批7.8萬余個(gè)核燃料元件經(jīng)過安全有序起吊、檢測、貯存后全部接收入庫，標(biāo)志著世界首座球床模塊式高溫氣冷堆示范工程現(xiàn)場核安保條件和工程建設(shè)程度已達(dá)到接收核燃料水平，正式進(jìn)入“核狀態(tài)”，為今年反應(yīng)堆裝料、并網(wǎng)發(fā)電年度節(jié)點(diǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

示范工程的全陶瓷型包覆顆粒球形燃料元件是高溫氣冷堆固有安全性的關(guān)鍵技術(shù)核心，采用TRISO顆粒技術(shù)，復(fù)合包覆層形成微球型壓力容器，確保在不高于1620℃的溫度下阻止放射性裂變產(chǎn)物的釋放。該技術(shù)由中國自主研發(fā)設(shè)計(jì)，已建設(shè)完成年產(chǎn)30萬個(gè)球形燃料元件的生產(chǎn)線，目前已生產(chǎn)73萬余個(gè)合格的球形燃料元件，后續(xù)將按計(jì)劃分批運(yùn)抵華能石島灣工程現(xiàn)場。

自2013年高溫氣冷堆示范工程燃料元件采購工作啟動(dòng)以來，華能石島灣公司與清華大學(xué)、中核北方核燃料元件有限公司一道，就核燃料元件的研制生產(chǎn)開展了一系列技術(shù)攻關(guān)，先后解決了核芯顆粒直徑精準(zhǔn)控制、不合格包覆顆?；厥展に嚶肪€、包覆顆粒破損率超標(biāo)、包覆爐噴嘴水溫超溫報(bào)警問題等15項(xiàng)工藝技術(shù)問題，推動(dòng)燃料元件生產(chǎn)線成品率不斷提升，達(dá)到并超過設(shè)計(jì)產(chǎn)能。石島灣公司全面實(shí)施駐廠監(jiān)造，推動(dòng)示范工程核材料許可證、燃料元件運(yùn)輸許可證辦理，投用實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)，落實(shí)核安保、核應(yīng)急準(zhǔn)備相關(guān)工作，為核燃料的接收做足充分準(zhǔn)備。

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高溫氣冷堆核電站示范工程采用全陶瓷型包覆顆粒球形燃料元件。每個(gè)反應(yīng)堆內(nèi)裝有燃料元件42萬個(gè)，燃料元件直徑為6cm，重約200g。每個(gè)燃料元件內(nèi)彌散分布著12000個(gè)全陶瓷包覆燃料顆粒，燃料顆粒由外致密熱解炭層、碳化硅層、內(nèi)致密熱解炭層、疏松熱解炭層和UO₂燃料核芯構(gòu)成。復(fù)合包覆層組成微球型壓力容器，能夠在不高于1620℃的溫度下阻止放射性裂變產(chǎn)物的釋放。

球形燃料元件是高溫氣冷堆特有的燃料元件，其碳化硅層是反應(yīng)堆第一道放射性屏障。在失去冷卻后，反應(yīng)堆僅依賴良好的負(fù)反饋特性和足夠大的溫升裕量，就能進(jìn)入到熱停堆狀態(tài)。在任何情況下，燃料元件的最高溫度均不超過其安全限值，從而確保不會發(fā)生堆芯熔化和放射性大量釋放的嚴(yán)重后果。

文：彭艷嬌陳美岑潘魯漢

攝：宋琨陽

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