近日，中国原子能科学研究院成功自主研发耐燃料相互作用涂层，并在国内首次建立了全尺寸金属燃料包壳内表面制备工艺安全配资网，成功在长近3米、内径不足1厘米的燃料包壳内壁完成了耐燃料相互作用涂层的制备。这是国内首次在这种极细尺寸管道内进行涂层制备，有效解决了金属燃料与包壳之间产生相互作用的难题，可大幅提升金属燃料使用性能。
成功制备的全尺寸涂层样品（中国原子能科学研究院供图）
反应堆里的燃料棒如同能量巨大的“电池”，燃料裂变时会产生超高温及裂变产物，需要套上包壳这件“防护服”。一体化闭式循环快堆核能系统（简称一体化快堆）堆芯采用金属燃料，可实现核燃料的高增殖和深燃耗。然而，金属燃料与包壳之间存在化学相互作用，限制了金属燃料能量的进一步提升，对其安全使用造成影响。因此，如何控制金属燃料与包壳之间的化学相互作用，成为提升燃料使用性能和反应堆安全的核心关键。长期以来，由于包壳形状细长，在其内表面制备厚度均匀、致密性强、附着力优异的涂层，始终是业界公认的技术难题。
原子能院反应堆工程技术研究所科研团队经过不懈攻关，自主研发出耐燃料相互作用的涂层。该涂层在不同环境下的使用性能测试中均表现出色，如无缝天衣般，有效阻止裂变产物元素向包壳内壁扩散。同时，团队突破技术瓶颈，建立了全尺寸金属燃料包壳内表面涂层制备工艺安全配资网，为一体化快堆的金属燃料研发提供关键技术支撑。后续，采用该技术制备的涂层包壳样件，将进入反应堆辐照考验及更深入的性能测试阶段。（光明日报全媒体记者张晓华）
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