釷基燃料ANEEL將在愛達荷接受輻照測試

【美國清潔堆芯釷能源公司網站2022年6月16 日報道】美國清潔堆芯釷能源公司（CCTE）與美國能源部近日簽署戰略伙伴關系協議，未來將在愛達荷國家實驗室（INL）先進試驗堆（ATR）對ANEEL燃料進行輻照測試和鑒定。

ANEEL 燃料是釷能源公司的專有燃料設計，是釷鈾氧化物混合燃料，采用氧化釷和高豐度低濃鈾氧化物的組合，可大幅提高坎杜堆等重水堆的燃料性能，同時也具備在壓水堆、沸水堆、高溫氣冷堆和模塊化小型堆使用的潛力。

根據福布斯網站報道，ANEEL 燃料的燃耗深度可達55 GWd/t，而當前在運重水堆使用的天然鈾燃料僅能達到7 GWd/t。優異的燃耗深度使得ANEEL 燃料可在反應堆中停留更長時間，從而具有以下兩點優勢。

一是經濟性好。使用天然鈾燃料的重水堆，每個燃料束重約15千克，且在首爐燃料運行150天后，每天需更換8 個燃料束。而使用ANEEL燃料的重水堆，每個燃料束重約10.65千克，在首爐燃料運行長達1400天后，平均每天僅需更換1個燃料束，這將顯著減少放射性廢物的產生量，同時在運營、燃料采購和廢物管理成本方面產生收益。

二是防核擴散性能好。主要體現在兩處：第一，ANEEL燃料使用高豐度低濃鈾，其中鈾-238的含量遠低于低豐度鈾燃料，這將使反應堆中钚-239的產生量相對較??；第二，ANEEL燃料的高燃耗設計可使生成的钚-239快速深度燃燒，同時增加钚-240、钚-242 等中子毒物的產生量，因此其乏燃料具有較好的防擴散性能。

ANEEL 燃料目前尚處于試驗階段。首批ANEEL 試驗燃料2021 年10 月由得州農工大學和愛達荷國家實驗室合作完成制造。該批燃料原計劃于2022年春季裝入先進試驗堆進行加速燃耗試驗，待達到目標燃耗深度后，再開展輻照后測試等一系列工作。但根據釷能源公司最新公布的信息，相關試驗已延期至2022 年底或2023年初。

待試驗的ANEEL 燃料主要有兩種型號：一是質量分數達78%的氧化釷和質量分數達22%的氧化鈾混合燃料，二是在前者基礎上再添加質量分數達0.3%的氧化硼混合燃料。兩型燃料的鈾-235 的初始質量分數都不超過16%。燃料徑向尺寸僅為實際燃料尺寸的50%至60%，包殼材料選用鋯4合金。

釷能源公司表示，ANEEL 燃料將于2025 年裝入在運坎杜堆堆芯。