- 原子能研究所与波兰原子能研究所签署“核燃料示范谅解备忘录” -
- 纯国内技术开发，首次以核燃料示范组件(LTA)形式供应海外 -
韩国的核燃料离出口到世界市场又近了一步。韩国原子能研究院(社长朴元锡)5日宣布，与波兰原子能研究院签署了“核燃料示范相互合作谅解备忘录”。
根据该协议，原子能研究所计划在 2024 年使用自己的高密度低浓铀 (LEU) 硅化铀 (U3Si2) 板状为波兰研究反应堆“MARIA”提供试验性核燃料核燃料制造技术。
图1。韩国原子能研究院是世界上唯一一家应用“离心喷雾燃料粉末制造技术”生产高密度低浓硅化铀板状核燃料的机构 。
在以往的研究中，使用浓缩率90%以上的高浓缩铀(HEU)作为燃料，以实现高性能。然而，由于有人提出将 HEU 用作核武器的可能性，因此出现了改用铀浓缩度降低的 LEU 核燃料的趋势。
为了在保持高性能的同时替代 LEU，必须提高核燃料中铀的密度。原子能研究所通过开发世界上唯一的“离心喷雾核燃料粉末制造技术”解决了这一难题。将铀硅化物在2000℃的高温下熔化，然后喷洒在高速旋转的圆盘上，大量生产细小均匀的球状粉末的方法。与现有的将材料一个一个粉碎的方法相比，它产生的杂质更少，可以制造密度为 5.3 gU/cc 或更高的核燃料板。
目前高密度低浓硅化铀板状核燃料的生产国只有法国、美国和韩国。该研究所于2018年开始研发，并在2021年与比利时签署的《核燃料性能验证联合研究协议》中证明了国产核燃料的卓越性。
从2021年12月到2022年3月，该研究所在具有世界最高热输出水平的比利时研究设施“BR2”中进行了板状核燃料的第一阶段性能验证。结果证实，即使在超过 70% 的燃料燃烧的极端条件下，自主研发的核燃料仍然安全，不会爆炸或泄漏辐射。
图 2。韩国原子能研究院生产的高密度低浓铀硅化板核燃料
与波兰的商业协议是纯国内技术开发的核燃料以“先导测试组件(LTA)”的形式向海外供应的第一个案例。以MARIA的定制形状单独制造，是性能验证的最后阶段，意味着已经进入出口商谈阶段。
一般而言，核燃料性能的论证是从将单个核燃料板插入核反应堆开始的。另一方面，鉴于比利时的验证结果，研究人员立即在“核燃料演示组件”装置上进行了实验，该装置由18片板状核燃料组成。
到2023年底，研究所计划通过MARIA研究进一步开发示范所需的核燃料示范组件制造技术。目标是在2024年向波兰核研究所供应两捆MARIA核燃料演示组件并通过安全审查。它将有资格参加 2026 年 MARIA 研究的核燃料供应最终投标。
这一成就是在韩国原子能研究院研究堆核燃料部门负责人Jung Yong-jin 领导的科学与信息通信技术部核研究与开发项目的支持下取得的。
Jeong Yong-jin 所长表示：“考虑到通过研究，全球核燃料市场每年价值 3000 亿韩元，如果两个机构在核燃料验证方面的合作顺利完成，该研究所有望实现超过每年 300 亿韩元的核燃料出口。”他解释道。
韩国原子能研究所所长Park Won-seok 说，“国际社会在乌俄战争爆发后正在寻找新的核燃料供应商。”
