近日，中國核工業(yè)集團有限公司旗下中國原子能科學(xué)研究院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究所完成了一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)（簡稱“一體化快堆”）的一體式余熱導(dǎo)出原理驗證試驗。此次試驗結(jié)果已通過來自清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華北電力大學(xué)、重慶大學(xué)等高校專家的評審。

作為國內(nèi)首個聚焦快堆新型非能動余熱導(dǎo)出技術(shù)的原理驗證試驗，本次成功標志著一體化快堆在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重要進展，為下一階段的設(shè)計與研發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。

池式快堆的自然循環(huán)問題一直以來是國際上普遍面臨的技術(shù)難題。在一體化快堆的設(shè)計過程中，原子能院引入了一種新型非能動余熱導(dǎo)出技術(shù)，能夠在不依賴任何外部能源或能動設(shè)備的情況下，實現(xiàn)對堆芯余熱的安全、可靠排放。然而，由于堆內(nèi)設(shè)備眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)運行機制難以明確。同時，自然循環(huán)效應(yīng)微弱，容易受到結(jié)構(gòu)與參數(shù)變化的影響，傳統(tǒng)測量手段難以準確捕捉相關(guān)現(xiàn)象，給反應(yīng)堆整體設(shè)計帶來了較大不確定性。

為支持反應(yīng)堆工程設(shè)計、提升技術(shù)成熟度并確保系統(tǒng)安全性，原子能院熱工水力研究團隊在快堆自然循環(huán)與非能動余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的試驗?zāi)M技術(shù)方面取得突破，成功研制出國內(nèi)首臺全可視化的整體模擬試驗裝置，用于模擬一體化快堆從正常運行到停堆后余熱導(dǎo)出全過程的瞬態(tài)行為。

依托該裝置，研究團隊完成了原理驗證試驗，全面掌握了在正常運行至余熱導(dǎo)出階段中冷卻劑的行為特征、關(guān)鍵物理現(xiàn)象以及自然循環(huán)的建立機制。這不僅有助于揭示非能動余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的工作原理，也為一體化快堆的安全性和穩(wěn)定性提供了實驗依據(jù)。

該試驗平臺是國內(nèi)首個可用于一體化快堆整體模擬的瞬態(tài)試驗裝置，能夠復(fù)現(xiàn)多個關(guān)鍵熱工水力過程，對未來快堆工程設(shè)計及技術(shù)發(fā)展具有重要意義。研究團隊表示，所獲得的關(guān)鍵數(shù)據(jù)將為后續(xù)反應(yīng)堆工程設(shè)計提供有力支撐。