近日，中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司旗下中國原子能科學(xué)研究院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究所完成了一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱“一體化快堆”）的一體式余熱導(dǎo)出原理驗(yàn)證試驗(yàn)。此次試驗(yàn)結(jié)果已通過來自清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華北電力大學(xué)、重慶大學(xué)等高校專家的評(píng)審。

作為國內(nèi)首個(gè)聚焦快堆新型非能動(dòng)余熱導(dǎo)出技術(shù)的原理驗(yàn)證試驗(yàn)，本次成功標(biāo)志著一體化快堆在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，為下一階段的設(shè)計(jì)與研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

池式快堆的自然循環(huán)問題一直以來是國際上普遍面臨的技術(shù)難題。在一體化快堆的設(shè)計(jì)過程中，原子能院引入了一種新型非能動(dòng)余熱導(dǎo)出技術(shù)，能夠在不依賴任何外部能源或能動(dòng)設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)堆芯余熱的安全、可靠排放。然而，由于堆內(nèi)設(shè)備眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制難以明確。同時(shí)，自然循環(huán)效應(yīng)微弱，容易受到結(jié)構(gòu)與參數(shù)變化的影響，傳統(tǒng)測(cè)量手段難以準(zhǔn)確捕捉相關(guān)現(xiàn)象，給反應(yīng)堆整體設(shè)計(jì)帶來了較大不確定性。

為支持反應(yīng)堆工程設(shè)計(jì)、提升技術(shù)成熟度并確保系統(tǒng)安全性，原子能院熱工水力研究團(tuán)隊(duì)在快堆自然循環(huán)與非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)M技術(shù)方面取得突破，成功研制出國內(nèi)首臺(tái)全可視化的整體模擬試驗(yàn)裝置，用于模擬一體化快堆從正常運(yùn)行到停堆后余熱導(dǎo)出全過程的瞬態(tài)行為。

依托該裝置，研究團(tuán)隊(duì)完成了原理驗(yàn)證試驗(yàn)，全面掌握了在正常運(yùn)行至余熱導(dǎo)出階段中冷卻劑的行為特征、關(guān)鍵物理現(xiàn)象以及自然循環(huán)的建立機(jī)制。這不僅有助于揭示非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的工作原理，也為一體化快堆的安全性和穩(wěn)定性提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

該試驗(yàn)平臺(tái)是國內(nèi)首個(gè)可用于一體化快堆整體模擬的瞬態(tài)試驗(yàn)裝置，能夠復(fù)現(xiàn)多個(gè)關(guān)鍵熱工水力過程，對(duì)未來快堆工程設(shè)計(jì)及技術(shù)發(fā)展具有重要意義。研究團(tuán)隊(duì)表示，所獲得的關(guān)鍵數(shù)據(jù)將為后續(xù)反應(yīng)堆工程設(shè)計(jì)提供有力支撐。