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【先进堆】美国洛斯阿拉莫斯国家实验室ZiaCore微堆实现临界

中国能源研究会核能专业委员会 浏览 24 次 | 发布时间:2026-08-06


近日,洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)宣布,2026年4~5月,科研团队在国家临界实验研究中心(NCERC)迪莫斯(Deimos)试验平台上开展为期四周试验,顺利实现ZiaCore微堆高温零功率临界。

设计理念

LANL在2025年5月发布的新闻稿显示,ZiaCore项目自2021年启动设计,研发团队开发出一套采用氢化锆慢化剂、热管冷却的反应堆系统。该项目自2023年10月起,获得实验室自主研发计划(LDRD)为期三年、总额550万美元资助。

近年来美国高丰度低浓铀(HALEU)供应链建设持续推进,但ZiaCore研发团队立足现有商业化物料条件开展设计。这款微堆适配二氧化铀低浓燃料,同时也兼容HALEU燃料。反应堆可根据不同功率需求和空间限制进行扩展或缩小,预计运行寿期为8年。

LANL工程师、项目首席研究员托弗・马修斯(Topher Matthews)表示,该微堆输出功率可媲美大型柴油发电机,并且8年内无需换料。

反应堆大部分研发工作在实验室内部完成。2026年3月美国核学会(ANS)主办的专题讨论会上,LANL工程师尼古拉斯·汤普森(Nicholas Thompson)介绍,ZiaCore热管和新型慢化剂均在实验室自研制造。本次试验所用燃料由库存燃料与为本项目新采购燃料搭配组成。

LANL介绍,ZiaCore团队在800℃以上工况下开展多组近零功率临界试验。研究人员获取全尺寸系统运行特性关键数据,包括反应性温度系数,相关成果可为该堆型以及更广范围的微堆研发提供重要支撑。