6月24日，英国商务、能源与产业战略部（BEIS）和国家核实验室（NNL）联合发布《燃料净零：清洁能源未来的先进核燃料循环路线图》^[1]，以助于英国决策者与工业界规划核能的未来发展方向，促进到2050年实现温室气体净零排放目标。路线图列出了英国需要发展的两个主要领域：先进燃料开发和先进燃料循环技术。

一、先进燃料开发路线图

1、先进技术燃料（ATF）。ATF技术路线图着重于3个技术领域：短期内为锆（Zr）合金表面涂层；长期的变革性突破，包括高密度燃料（氮化铀）和先进包层（如碳化硅复合材料）。具体内容包括：在未来10~15年，英国可能会生产商用涂层包层和下一代ATF，以供应可能不断增长的国内外轻水反应堆（LWR）市场；辐照试验、堆外试验和废旧燃料管理评估等燃料认证，将是未来3~5年的重点。

2、包覆颗粒燃料（CPF）。CPF技术研发路线图的重点是开发内核和涂层技术，以及封装技术。具体内容包括：机会主要集中在21世纪30年代早期的短期燃料供应，其次为更长期的商业化燃料生产和供应；近期的研究重点是开发典型燃料、涂层和封装技术，以获得燃料认证和许可，这包括燃料性能和反应堆物理模型、辐照试验、正常和事故条件下的堆外试验以及废旧燃料管理评估。

3、快堆燃料和燃料循环。快堆燃料和燃料循环研发路线图涵盖了含钢包层的铀基燃料，以及钚和次锕系（MA）燃料和包覆技术。具体内容包括：采用下一代钢包层的先进铀基燃料；长期来看，对快堆钚和MA燃料的更广泛研究侧重于国内外快堆燃料市场的预期增长，近期的研究重点是开发典型燃料，以获得燃料认证和示范许可，这包括燃料性能和反应堆物理模型、辐照试验、堆外试验以及废旧燃料管理评估；钚和MA燃料制造的发展需要开发基础设施和燃料回收技术。

二、可持续的先进燃料循环路线图

1、先进的LWR燃料循环。先进的回收技术研发路线图侧重于核心的回收过程、工艺技术和关键的废物管理技术。具体内容包括：未来10~15年，英国可能扩大的核项目将推动对燃料回收的可靠技术选择的需求；钚处置及再利用为混合氧化物燃料（MOX）是能源发展的驱动因素，先进反应堆燃料未来可能的市场也是一个驱动因素；短期到中期的技术开发重点是使技术成熟度达到6级，即工程/试点规模的模型在相关环境中进行测试，代表已开始该技术的真正工程开发，这将需要对辐照燃料进行溶解研究和端到端的集成工艺试验。

2、先进的ATF循环。先进的ATF循环技术研发路线图的重点是解决革命性ATF循环概念所需的进一步研发，预计这将主要影响前端燃料制备步骤。具体内容包括：驱动因素包括ATF产品的开发和认证、英国可能扩大的核项目以及使用先进燃料的先进模块化反应堆（AMR）的可能部署；应用机会集中在未来10~15年内为燃料回收提供可靠的技术选择，支持英国未来对燃料的再处理和再循环的要求；如果氮化铀ATF的概念得到推进，则进一步的发展将集中在氮-15的回收。

3、高温化学（熔盐）回收技术。该路线图的重点是开发一种用于高燃耗燃料的先进循环过程。具体内容包括：未来10~15年，英国可能扩大的核项目将推动对燃料回收的可靠技术选择的需求；在技术领域，电解还原和电解精炼将通过各级技术成熟度的开发来实现技术的成熟，电解还原的特点是在前端将燃料调节成适合于电解精炼的形式，电解精炼有选择地将废旧燃料的可回收成分从剩余废料中分离出来；废物管理的发展包括回收过程中的盐清除技术，以及对任何废物产品进行处理。

（廖琴）