高妍 纪杰

中国百万千瓦级压水堆核电站反应堆堆芯设计与燃料管理创新之路

核电，能以很少的核燃料，产生大量的电能，且运输压力小，几乎零排放。其巨大的经济效益、清洁性以及可持续性，对于满足经济和社会发展不断增长的能源需求、缓解环境污染、节能减排具有非常重要的意义，吸引了世界各国领导者、研究者、能源工业界和公众的目光。

反应堆堆芯是核电站的心脏。先进的反应堆堆芯设计、堆芯燃料管理及燃料技术的应用是核电站最核心的技术，也是核电站实现可持续发展的关键环节，是我国实现核电技术自主化必须要解决的首要难题。

迄今为止，我国有15台核电机组在运行，其中百万千瓦级压水堆核电站是主流。经过20多年的引进、消化、吸收和再创新，我国在百万千瓦级压水堆核电站（M310、CPR1000、CPR1000+、ACPR1000等）的堆芯设计和燃料管理改进与创新管理实践中取得了令国内外瞩目的成绩：低中子泄漏高富集度堆芯设计、延伸运行设计、18个月换料堆芯设计、高燃耗1/4换料堆芯设计、首炉一体化含钆燃料18个月换料堆芯设计、从AFA-2G（第2代先进燃料组件）到AFA-3G/MSMG（带半跨距中间搅混格架的第3代先进燃料组件）、从AFA-3G到全M5 AFA-3G（M5合金包壳及骨架材料的第3代改进型先进燃料组件）等。这些创新项目均实现了从概念、理论到实际应用的跨越，水平在国内遥遥领先，有的甚至世界第一，且已经在中国广东核电集团有限公司（以下简称“中广核集团”）的大亚湾核电站、岭澳核电站、宁德核电站等得到应用，产生了巨大经济效益和社会效益。……