國家能源先進(jìn)核燃料元件研發(fā)中心

????2010年7月，國家能源先進(jìn)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(tuán)公司中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院和中國廣東核電集團(tuán)有限公司中科華核電技術(shù)研究院共同建設(shè)。主要研發(fā)方向包括反應(yīng)堆堆芯及燃料元件設(shè)計(jì)、燃料和材料工藝及性能研究、燃料及材料堆外試驗(yàn)研究和燃料元件堆內(nèi)輻照考驗(yàn)及評(píng)價(jià)等。主要目標(biāo)是統(tǒng)籌核燃料元件研發(fā)的各個(gè)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(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)核電燃料，占領(lǐng)國內(nèi)市場，實(shí)現(xiàn)對(duì)外出口，為我國核能科技發(fā)展及戰(zhàn)略規(guī)劃提供技術(shù)支持。

????自成立以來，研發(fā)中心在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)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(shè)計(jì)平臺(tái)拓展完善，正在開展燃料元件研制設(shè)施、試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)施、輻照考驗(yàn)和評(píng)價(jià)設(shè)施的配置及改造，已完成35臺(tái)套設(shè)備中14臺(tái)套的驗(yàn)收工作。

????研發(fā)中心在重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域和重大項(xiàng)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(shè)計(jì)制造技術(shù)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(shè)計(jì)制造技術(shù)方面。本項(xiàng)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(chǎn)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(chǎn)品供應(yīng)能力，滿足國內(nèi)市場需求及出口國外。研發(fā)中心先后完成了I型先進(jìn)燃料組件設(shè)計(jì)和II型先進(jìn)燃料組件設(shè)計(jì)；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(yàn)，確定了N36鋯合金管棒材工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)工藝參數(shù)；完成了N36鋯合金包殼管材生產(chǎn)工藝評(píng)審，提供了特征組件用N36鋯合金管棒材；完成了相關(guān)試驗(yàn)裝置的改造及建立、輻照試驗(yàn)項(xiàng)目策劃和方案、池邊檢測(cè)技術(shù)及裝置的調(diào)研工作。二是在U-Mo合金燃料研究方面。研發(fā)中心根據(jù)國外U-Mo合金燃料的發(fā)展趨勢(shì)和已有研究基礎(chǔ)，研發(fā)性能先進(jìn)的低濃鈾U-Mo合金燃料元件，掌握其制備技術(shù)，進(jìn)行應(yīng)用性能評(píng)價(jià)，為我國工程及研究試驗(yàn)堆提供關(guān)鍵的燃料技術(shù)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(jìn)研究，燃料板中U-Mo/基體粉末的反應(yīng)行為研究，U-Mo合金燃料板無損檢測(cè)方法研究。通過工藝優(yōu)化及檢測(cè)技術(shù)研究，走通了U-Mo合金彌散型燃料元件的實(shí)驗(yàn)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(shù)條件要求。此外， 2010～2011年研發(fā)中心共獲得科研成果獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)，其中國防科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，中核集團(tuán)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。共獲得授權(quán)專利18項(xiàng)，受理專利14項(xiàng)。在國內(nèi)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(duì)伍建設(shè)、國際合作和標(biāo)準(zhǔn)制修訂等方面的工作，并取得了一定成績。在人才隊(duì)伍建設(shè)方面。研發(fā)中心有研究人員190名。設(shè)立了技術(shù)委員會(huì)，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(shè)立了首席專家，對(duì)研發(fā)中心承擔(dān)項(xiàng)目的技術(shù)工作負(fù)責(zé)；建立了4支專業(yè)團(tuán)隊(duì)（設(shè)計(jì)、工藝、堆外試驗(yàn)、輻照考驗(yàn)及分析），促進(jìn)了研發(fā)中心核心技術(shù)實(shí)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(dǎo)老師制度等。在國際合作方面。研發(fā)中心實(shí)行開放的機(jī)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(shù)研發(fā)及示范驗(yàn)證”中與加拿大AECL合作開展相關(guān)工作。在“超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)”中，重視與GIF國家的技術(shù)交流，參與歐盟、日本、俄羅斯等地區(qū)的項(xiàng)目合作、技術(shù)互訪，視頻會(huì)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(qǐng)俄羅斯、加拿大、美國、法國專家來講學(xué)和交流，已聘請(qǐng)兩位外國專家作為榮譽(yù)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(shù)訪問，派員參加國際學(xué)術(shù)交流等活動(dòng)。在標(biāo)準(zhǔn)制修訂方面。研發(fā)中心完成了核電關(guān)鍵材料應(yīng)用性能評(píng)價(jià)技術(shù)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(chǎn)品規(guī)范以及在研制階段的應(yīng)用性能評(píng)價(jià)方法，已申請(qǐng)建立為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2012年，向國家能源局提交標(biāo)準(zhǔn)體系修訂工作的立項(xiàng)報(bào)告11份，涉及鋯合金等材料。為不斷完善我國的核電標(biāo)準(zhǔn)體系、提高核電產(chǎn)業(yè)自主化建設(shè)作出了積極貢獻(xiàn)。

????根據(jù)《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的指導(dǎo)思想和目標(biāo)任務(wù)，研發(fā)中心下一步的發(fā)展目標(biāo)是：研發(fā)自主品牌的壓水堆先進(jìn)核燃料元件，系統(tǒng)掌握壓水堆商用核燃料元件設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、研制及評(píng)價(jià)核心關(guān)鍵技術(shù)；積極開展壓水堆MOX燃料元件、第四代核能技術(shù)超臨界水堆、行波堆核燃料元件以及釷基燃料的設(shè)計(jì)、工藝及性能評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；研制出研究堆用U-Mo合金燃料的入堆輻照考驗(yàn)元件。通過上述發(fā)展目標(biāo)的實(shí)施，完善我國核燃料研發(fā)體系、實(shí)現(xiàn)我國核電可持續(xù)發(fā)展、加快先進(jìn)燃料的研發(fā)進(jìn)程、縮短研發(fā)周期，引領(lǐng)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(xiàn)。