日本、中國和韓國都在開發高溫反應堆,而目前的印尼,則有一個雄心勃勃的反應堆計劃。

4. HTR-PM燃料研制
HTR-PM的燃料包含數千個六厘米長的石墨球,其中含有濃縮達8.9%鈾235。反應堆的石墨堆芯沒有冷卻水,而是浸泡在出口溫度高達750℃的氦氣中。
2005年,INET建造了一個燃料生產原型設施,年生產能力為100,000個燃料元件。
2013年,位于內蒙古包頭的HTGR燃料生產廠開工建設。工廠于2015年開始調試和試生產,2017年7月,中國開始大規模生產這種燃料。這條年生產30萬個球形燃料元件的生產線,已經交付20萬個燃料元件,標志著從試生產向工業生產的過渡。
每個石墨球直徑60毫米,重約0.192kg。每個燃料元件含有7克重金屬。濃縮鈾核直徑約為0.5毫米,涂有三層焦碳和一層碳化硅。
包覆的燃料顆粒分散在直徑為5cm的石墨基體中,含有石墨基體的燃料周圍有一層5毫米厚的石墨層。每個HTR-PM反應堆腔填充245,318個燃料元件,深度超過11米。
2012年10月,在荷蘭的佩滕,HTR-PM五個燃料球的輻照試驗開始在高通量反應堆進行,并于2014年12月完成。INET要求對其燃料進行鑒定,用在HTR-PM反應堆系統許可證申請上。
5. 韓國,一直關注超高溫氣冷堆(VHTR)

作為長期能源政策的一部分,韓國有一個本世紀20年代利用VHTR進行大規模制氫計劃,并計劃獲得核能氫開發和示范(NHDD)的運營許可證。
NHDD是一個200MWt VHTR反應堆概念,在950°C環境下運行,使用硫碘熱化學循環。
目前的研發工作集中在開發設計工具、評估高溫防腐材料和部件、開發小型氣體回路、小型Triso燃料制造設施、小型硫碘(SI)熱化學循環閉環和SI熱化學工藝的高壓部分。
2004年,韓國原子能研究所(KAERI)與韓國能源研究所和韓國科學技術研究所合作,啟動了一項核能方案。
KAERI與日本的JAEA、美國的通用原子公司和中國的INET研發合作,共同進行HTR研究。作為VHTR項目的一部分,KAERI一直在開發Triso涂層粒子燃料技術,并于2014年在其漢拿路(Hanaro)研究堆完成了Triso燃料的首次輻照試驗。

2006年,韓國政府啟動了一個名為“發展核氫關鍵技術”的項目。該項目的主要重點是:
開發計算機代碼和數據庫,以支持VHTR的設計。
開發Triso涂層燃料顆粒的制造和鑒定程序。
選擇和修改適用于超高溫和熱化學耦合過程的材料。
驗證待建小型氣體回路中材料的性能。
為加壓條件開發SI熱化學工藝。
另一個驗證VHTR非能動冷卻能力的試驗設施按1/4的比例設計,并于2013年開始建設。
KAERI還與阿貢國家實驗室和威斯康星大學合作,繼續開發反應堆腔冷卻系統。韓國計劃在2026年前完成示范反應堆的設計。KEPCO E&C正在開發VHTR示范和商業化的技術。
韓國有一個高溫高壓小規模氣體回路,能夠對實驗室規模的組件進行性能測試和代碼驗證。
KAERI還向第四代國際論壇提交了VHTR設計,以期將其用于制氫。
這是一個300 MWt模塊堆,運行環境為900-950℃,每個模塊每年生產30,000噸氫氣。于2014年完成工程設計。
早些時候,KAERI已經與鋼鐵制造商浦項制鐵簽署了一項諒解備忘錄,就VHTR技術進行聯合研發。
然而,韓國政府已經通過了逐步淘汰核能的計劃,KAERI計劃未來情況如何還不清楚。
6. 印度尼西亞,對HTR充滿興趣
印尼沒有HTGR設施,但有一個雄心勃勃的計劃。
2013年12月,在印度尼西亞國家原子能機構(Batan)成立55周年之際,印尼宣布將在印尼最大的運行研究堆所在地塞爾蓬建造一個30 MWt的實驗動力堆(RDE)和一個伽馬輻照設施。
2015年3月,Batan表示,RDE將是一個小型第四代反應堆,除了發電外,還可用于海水淡化、制氫和煤炭液化。
Batan指出,包括日本、中國、南非和俄羅斯在內的幾個國家有興趣成為RDE項目的合作伙伴。
2014年8月,JAEA曾表示,已同意延長與Batan的合作協議,其中包括HTGR的研究開發。
2015年4月,俄羅斯原子能海外公司(俄羅斯國家核公司Rosatom的一部分)宣布,由核化學冶金(NUKEM )工程技術領導的俄羅斯和印度尼西亞公司組成的聯合體贏得了在印度尼西亞進行多用途10MWt HTR初步設計的合同,這將是“印度尼西亞核計劃未來的旗艦項目”。該合同包括一份關于概念設計和基本設計文件的可行性研究報告,由俄羅斯阿夫里坎托夫機械工程實驗設計局(OKBM Afrikantov)在2015年12月完成。
2016年8月,Batan與中國核工程集團(CNEC)簽署了在印度尼西亞開發高溫氣冷堆的合作協議。
兩年后,Batan與清華大學簽署了人力資源能力建設合作協議。Batan說,這是中國和印度尼西亞現有研究合作的延伸,包括一項實施HTGR聯合實驗室計劃的協議。清華大學被選為RDE建設的合作伙伴,因為該校在HTGR方面具有豐富經驗。
Batan還與印尼國家電力公司簽署了一份協議,在2019年8月進行進一步的可行性研究。計劃設想在加里曼丹、蘇拉威西島和其他島嶼建設100 MWe發電機機組。這些示范機組建設預計需要4年時間。
當印度尼西亞主辦一次關于高溫堆技術的國際專題會議時,所有以上提到的伙伴關系肯定會得到確認和加強。
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