国家能源先进核燃料元件研发中心

    2010年7月，国家能源先进核燃料元件研发中心（以下简称“研发中心”）由国家能源局授牌成立，依托中国核工业集团公司中国核动力研究设计院和中国广东核电集团有限公司中科华核电技术研究院共同建设。主要研发方向包括反应堆堆芯及燃料元件设计、燃料和材料工艺及性能研究、燃料及材料堆外试验研究和燃料元件堆内辐照考验及评价等。主要目标是统筹核燃料元件研发的各个环节，提升燃料研发的战略地位，改变我国核电燃料市场缺乏自主品牌的现状，开发自主知识产权的先进核电燃料，占领国内市场，实现对外出口，为我国核能科技发展及战略规划提供技术支持。

    自成立以来，研发中心在实验平台建设方面开展了一系列卓有成效的工作。目前，完成了燃料元件设计平台拓展完善，正在开展燃料元件研制设施、试验验证设施、辐照考验和评价设施的配置及改造，已完成35台套设备中14台套的验收工作。

    研发中心在重点技术领域和重大项目课题方面开展了一系列研发工作，其中，在压水堆燃料元件设计制造技术和U-Mo合金燃料研究方面取得了显著成绩。一是在压水堆燃料元件设计制造技术方面。本项目拟通过开展自有品牌CF系列（CF2、CF3、CF4等）核电燃料组件以及国产新锆合金研制，建立自主的压水堆核电站燃料组件研发体系，形成完整的产品供应能力，满足国内市场需求及出口国外。研发中心先后完成了I型先进燃料组件设计和II型先进燃料组件设计；完成了N36锆合金管棒材制备工艺研究，优化和确定了工艺参数；完成了工业规模工艺试验，确定了N36锆合金管棒材工业规模生产工艺参数；完成了N36锆合金包壳管材生产工艺评审，提供了特征组件用N36锆合金管棒材；完成了相关试验装置的改造及建立、辐照试验项目策划和方案、池边检测技术及装置的调研工作。二是在U-Mo合金燃料研究方面。研发中心根据国外U-Mo合金燃料的发展趋势和已有研究基础，研发性能先进的低浓铀U-Mo合金燃料元件，掌握其制备技术，进行应用性能评价，为我国工程及研究试验堆提供关键的燃料技术保障。2011年，研发中心开展了基体Al-Si合金粉末的研制，燃料板芯体铀分布均匀性改进研究，燃料板中U-Mo/基体粉末的反应行为研究，U-Mo合金燃料板无损检测方法研究。通过工艺优化及检测技术研究，走通了U-Mo合金弥散型燃料元件的实验室工艺，确定了U-Mo燃料板制备工序的所有参数，制备的燃料板满足技术条件要求。此外， 2010～2011年研发中心共获得科研成果奖励7项，其中国防科技进步二等奖1项、三等奖1项，中核集团一等奖1项、二等奖3项、三等奖1项。共获得授权专利18项，受理专利14项。在国内外期刊上公开发表文章40余篇。

    研发中心十分重视人才队伍建设、国际合作和标准制修订等方面的工作，并取得了一定成绩。在人才队伍建设方面。研发中心有研究人员190名。设立了技术委员会，为研发中心的顶层宏观发展战略、科技发展规划等提供支持；设立了首席专家，对研发中心承担项目的技术工作负责；建立了4支专业团队（设计、工艺、堆外试验、辐照考验及分析），促进了研发中心核心技术实力提升；建立了初步的人才培养方案，包括博硕士培养、指导老师制度等。在国际合作方面。研发中心实行开放的机制，积极开展多种形式的国际合作。在“压水堆回收铀作为重水堆燃料的技术研发及示范验证”中与加拿大AECL合作开展相关工作。在“超临界水冷堆技术研发”中，重视与GIF国家的技术交流，参与欧盟、日本、俄罗斯等地区的项目合作、技术互访，视频会议等。在“行波堆燃料及包壳材料研究”中，开展了中美合作。还曾邀请俄罗斯、加拿大、美国、法国专家来讲学和交流，已聘请两位外国专家作为荣誉教授，通过政府间合作框架、民间交流等多种渠道派出人员参加法国和日本研修、技术访问，派员参加国际学术交流等活动。在标准制修订方面。研发中心完成了核电关键材料应用性能评价技术体系框架的建立，形成了包壳材料、主管道不锈钢和传热管材料的产品规范以及在研制阶段的应用性能评价方法，已申请建立为企业标准。2012年，向国家能源局提交标准体系修订工作的立项报告11份，涉及锆合金等材料。为不断完善我国的核电标准体系、提高核电产业自主化建设作出了积极贡献。

    根据《国家能源科技“十二五”规划》的指导思想和目标任务，研发中心下一步的发展目标是：研发自主品牌的压水堆先进核燃料元件，系统掌握压水堆商用核燃料元件设计、试验、研制及评价核心关键技术；积极开展压水堆MOX燃料元件、第四代核能技术超临界水堆、行波堆核燃料元件以及钍基燃料的设计、工艺及性能评价等关键技术攻关；研制出研究堆用U-Mo合金燃料的入堆辐照考验元件。通过上述发展目标的实施，完善我国核燃料研发体系、实现我国核电可持续发展、加快先进燃料的研发进程、缩短研发周期，引领我国燃料元件发展方向，为我国核电燃料元件研发做出贡献。