美新型实验装置有助于加速核燃料测试

【世界核新闻网站2020年8月28日报道】

美国能源部(DOE)爱达荷国家实验室(INL)成功开发出一种名为“最低活化可回收盒支架”(MARCH)的实验装置，可用于改进核燃料和材料的瞬态测试，使瞬态反应堆实验设施(TREAT)的独特能力得到充分利用。

爱达荷表示，研发这一系统的目的是加快小型核燃料和材料样品的分析速度，并实现模块化和适用性的结合，简化实验程序。

小型样品将放在专用支架内，然后将支架放置在可重复使用的安全盒中，接着将安全盒放入TREAT，实施瞬态实验。实验结束后，可以方便地从安全盒中取出支架，继续进行下一轮实验。安全盒使用低活化材料制造，在辐照期间不会产生显著放射性，可在TREAT设施中组装和拆卸，实施快速分析。

此前，此类实验通常需要使用大规模的集成实验装置，需要耗时数年，且制造费用高昂。规模较小的联邦机构、企业和高校因此难以利用TREAT开展相关研究。爱达荷表示，MARCH的模块化设计使实验周期更短，更易使用。

TREAT是一座气冷、石墨慢化堆，稳态运行功率120 kW，可发射高强度(20 GW)、短持续时间(80 ms)的中子脉冲，主要用于在极端条件下测试核燃料和材料。该堆1994年停运，2017年11月重新启动，2018年恢复核燃料的瞬态实验。

在能源部支持下，MARCH的研发工作持续了三年。目前已将MARCH用于支持耐事故燃料及其他先进燃料的开发、测试和取证工作。美国国家航空航天局(NASA)还利用MARCH在TREAT开展燃料复合材料的测试，以分析这些材料在核热推进技术所需的极端温度下的性能。