法國法馬通公司和德國慕尼黑工業大學 (TUM) 已同意建立工業化流程,為該大學的 FRM II 研究堆生產整體式鉬鈾 (U-Mo) 燃料。法馬通指出,這種低濃縮燃料將受益于歐洲研究堆運行所實現的最高鈾燃料密度。

協議簽署(圖片:Christoph Kreileder,FRM II / TUM)
20 MWt FRM II 自 2005 年開始運行,是世界上最有效、最現代化的高通量中子源之一。該反應堆不是用來發電,而是為工業和科學用途提供中子源。其中子還用于生產醫用放射性同位素和半導體工業中高純度硅的摻雜,該反應堆還擁有使用快中子對惡性腫瘤進行遠程治療的設施。

TUM 的 FRM II 研究堆(圖片來源:B Ludewig / Framatome)
然而,FRM II 目前使用濃縮度超過 95% 的鈾 235 燃料來產生密集的中子通量,而這種高濃縮鈾 (HEU) 被視為核擴散風險。慕尼黑工業大學已與德國政府和巴伐利亞州(為該反應堆提供資金)達成協議,在有合適的燃料可用時,努力將其轉化為濃縮度較低的燃料。這也是2003年頒發的反應堆運行許可證的條件。
據慕尼黑工業大學稱,整體式 U-Mo 是唯一能夠使反應堆在使用低于 20% 的低濃縮鈾 235 的情況下按預期運行的燃料。法馬通表示,這是可能的,因為燃料中的鈾密度很高。
2019 年,慕尼黑工業大學與法馬通簽訂合同,開發 U-Mo 箔制造技術,以支持現有的鋁包層嵌入箔技術。第一批 U-Mo 箔于 2022 年在法國伊澤爾河畔羅馬的法馬通 CERCA 研究與創新實驗室 (CRIL) 成功制造。 CRIL 于 2019 年成立,致力于為國際物理和核醫學研究開發鈾基燃料。
CRIL 與 TUM 合作,開發了高質量 U-Mo 燃料制造工藝的關鍵步驟,包括小型原型的制造、建立了資格認證程序,并在其位于羅馬的研究設施中安裝了一條中試生產線。
第一個整體 U-Mo 燃料板原型的輻照計劃于 2024 年底進行。
CERCA 副總裁 François Gauché 表示:“我們自 2019 年以來一直致力于這個項目,我們很自豪能夠與客戶一起慶祝這一重要的里程碑。” “我們的團隊迎接了開發高科技燃料的挑戰,以滿足研究堆的需求并確保其可持續性。我們現在準備將其提升到一個新的水平并制造這種創新燃料。”
FRM II 科學總監 Christian Pfleiderer 補充道:“FRM II 和法馬通自 2019 年以來一直致力于建立一條歐洲整體 U-Mo 燃料生產線。” “我們團隊的辛勤工作得到了回報。這種新燃料是為研究和創新提供可靠和可持續的中子供應的保證。”
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