美国核管会（NRC）近日批准了法国法马通公司（Framatome）于2024年提交的《压水堆高燃耗技术报告》（High Burnup for Pressurised Water Reactors）。该报告基于近六年的研究成果，旨在提高GAIA、HTP两种燃料的燃耗上限，助力核电运营商提升机组运行效率、市场竞争力与运行灵活性。

该系列先进燃料产品将在法马通位于美国华盛顿州的里奇兰（Richland）工厂生产。该工厂拥有超过55年的燃料制造经验，经过升级改造后，已成为先进核燃料的重要研发生产基地。

GAIA燃料：专为高燃耗与高浓缩循环设计

GAIA是法马通公司目前最先进的压水堆燃料，专为高燃耗和高浓缩循环而设计。该燃料采用搅混叶格架（mixing vane grid）设计，可有效提升临界热流密度（CHF）性能，进一步拓宽反应堆的安全裕度。搅混叶格架是核燃料组件内的专用结构部件，可在冷却剂流经燃料棒时主动搅动冷却剂。与主要提供机械支撑并保持燃料棒间距的标准定位格架不同，搅混叶格架设有伸入冷却剂流中的集成“叶片”或凸片。

GAIA燃料还采用Q12合金制成的整体式导向管，显著提升了燃料组件抗弯曲和抗横向变形的能力。该燃料专为满足NRC高燃耗限值而设计，可使用掺铬二氧化铀芯块（通常为含500-1600 ppm Cr2O3的UO₂），能够有效管控燃料寿期末的裂变气体释放。

HTP燃料：全球公认的高机械可靠性设计

高热性能（HTP）燃料设计是全球公认的成熟技术平台，以其极高的机械可靠性著称。其标志性特征是HTP定位格架，该格架采用“8线”燃料棒支撑设计，具有极强的抗格架燃料棒微动磨损（GTRF）能力。HTP平台适用于几乎所有压水堆栅格类型，在美国和欧洲拥有广泛的运行历史。GAIA燃料的多项核心技术，均源于HTP产品线中已验证的技术成果。

先进燃料管理计划的重要组成部分

此次提交的《压水堆高燃耗技术报告》是法马通先进燃料管理计划的重要组成部分。该计划聚焦引入创新型核燃料技术，包括更高浓缩水平的UO2芯块以及先进的设计代码和计算方法，以支持美国现有核电机组实现更高燃耗运行。

以上创新解决方案可提供安全、可靠且经济的燃料循环，并支持美国大部分核电机组将燃料循环周期从18个月延长至24个月。通过提高燃料燃耗能力，电厂运营商可进一步优化燃料利用效率、减少核废料产生，从而持续稳定供应具有竞争力的清洁能源。

近期其他进展

NRC近期还批准了该公司一套压水堆先进设计代码和方法，允许其应用于铀-235浓缩度超过5%标准限值的运行工况，同时核发许可证修订文件，授权法马通在美国境内运输铀-235浓缩度高达8%的压水堆和沸水堆新燃料组件。

来源：中国能源研究会核能专委会编译自国际核工程，转载需注明出处。