新的先進堆設計及其所需燃料，在運輸包裝方面提出了新的挑戰(zhàn)。

1、放射性物質(zhì)應用

【資料圖】

放射性物質(zhì)在我們?nèi)粘Ｉ畹脑S多方面都發(fā)揮著至關重要的作用。

其應用包括：醫(yī)療診斷設備和放射性藥物;煙霧探測器的關鍵部件;石油和天然氣勘探;工業(yè)中應用;考古文物;廣泛技術(shù)研究應用;核電站發(fā)電。

不得不提的是，只有這些放射性材料進行安全包裝和運輸，才能在所有應用中的使用成為可能。

以核燃料循環(huán)材料為重點，各種運輸步驟——從鈾礦從礦山運輸?shù)郊庸ぴO施，到將制造的新燃料運輸?shù)胶穗娬荆俚竭\輸用于儲存或處置的乏燃料——都是核電的必要步驟。

今天，人們開始重新關注核能在應對全球氣候變化和相關的碳排放減少方面的作用。

因此，許多國家正在考慮核電的選擇，并將其作為加強國家能源安全的一種手段。

可靠的燃料供應將需要可靠的公司提供強大的國際供應鏈。

供應鏈中必須包括一個強大的系統(tǒng)，用于包裝和運輸核燃料循環(huán)中的所有材料。

2、新反應堆和新燃料

準備進行燃料制造的HALEU(圖源：INL)

在現(xiàn)有和計劃中的輕水反應堆(LWR)中使用的燃料鈾-235同位素，鈾濃縮水平高達5.0wt%。然而，燃料供應商也在開發(fā)先進的燃料，利用高含量低濃縮鈾(HALEU)。

HALEU燃料具有高于5.0wt%和高達20wt%的鈾-235的富集度。

一些實體將富集分析為5.0至10.0wt%的燃料稱為“LEU+”，富集分析為10.0至19.5 wt%為“HALEU”。

商業(yè)LWR運營商和燃料制造商正在追求LEU+燃料以及新的事故容忍燃料(ATF)設計，并計劃在21世紀20年代中后期開始大量使用LEU+燃料。

HALEU成品

對此，燃料供應商已經(jīng)修訂了用于運輸制造的LEU+燃料的包裝設計，最近批準了一個用于運輸六氟化鈾(UF6)的新包裝，該包裝可支持高達20wt%鈾-235的濃縮分析運輸。

美國監(jiān)管機構(gòu)也在考慮修改美國運輸安全法規(guī)，允許現(xiàn)有的UF6包裝運輸LEU+燃料。

3、開發(fā)新的運輸包

許多先進堆設計的燃料需要高于10wt%鈾-235的富集分析。包括高溫氣冷堆(HTGR)所需的燃料。

因此，使用HALEU燃料需要修改現(xiàn)有的運輸包或開發(fā)全新的運輸包，以運輸各種形式的HALEU燃料。

TRISO燃料

美國監(jiān)管機構(gòu)已批準用于運輸先進堆TRi- structural ISOtropic(TRISO)顆粒燃料的包裝。預計近期內(nèi)還將對現(xiàn)有運輸包裝進行修訂，允許其運輸金屬形式的HALEU原料。

然而，某些先進堆的新燃料組件可能需要開發(fā)新的新燃料包，可能是根據(jù)現(xiàn)有的包進行調(diào)整。

先進堆燃料運輸包的開發(fā)和批準將是在世界各地部署先進堆技術(shù)的重要一步。

核能的新概念也在發(fā)展中，例如可運輸核模塊——將需要燃料充足的反應堆部件作為貨物運輸?shù)侥康牡?可運輸核電站，如微型反應堆——將燃料核電站作為貨物運輸?shù)侥康牡?核能推進船舶——其中一個綜合發(fā)電廠將提供海上推進;浮動核電站——直接運輸?shù)桨l(fā)電目的地的。

工業(yè)界正在與相關主管當局合作，以確定現(xiàn)有法規(guī)中是否存在與海上運輸、安全和放射性材料包裝有關的漏洞，以及為了部署這些新概念必須解決的問題。

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