據(jù)美國愛達荷國家實驗室（INL）網(wǎng)站消息，法國核專家找到美國能源部（DOE）工程師要求幫助評估一個新反應堆的設計，該反應堆設計可以增加安全裕量并減少廢物。

對于大西洋兩岸的核工程師來說該項目標志了多項“第一”。他們建立了一種新的合作關系，利用最先進的分析工具來評估此類堆型中的首個反應堆設計。

法國先進鈉冷技術工業(yè)示范堆（ASTRID）快堆設計

法國原子能與可替代能源委員會（CEA）與美國能源部愛達荷國家實驗室（INL）和阿貢國家實驗室(ANL)的核工程師為此項目展開了合作。其目標是：評價新快堆設計的安全性和性能參數(shù)。評估使用了先進的分析工具，結果證實了法國方面的預測，同時確定了未來努力的方向。

愛達荷國家實驗室該項目負責人帕爾莫迪·朱塞佩表示，“我們今天已經(jīng)擁有了15年前所沒有的工具和數(shù)據(jù)。同時，這項合作能讓年輕的美國工程師來評價有發(fā)展前景的獨特設計”。阿貢國家實驗室核工程處處長卡里爾·侯賽因補充說，“增強核安全是下一代反應堆的關鍵重點，國際合作對建立安全準則和驗證新反應堆設計滿足或超過這些準則大有裨益”。

核電在法國國家電力供應中占據(jù)的比例最大，豐富的核經(jīng)驗是法國長期引以為豪的?，F(xiàn)在，法國政府的原子能委員會正與反應堆供應商阿海琺（AREVA）集團共同設計建造一座新的先進（第四代）鈉冷快堆原型堆。世界第二大電力公司法國電力集團（EDF）也參與了該項目。

先進鈉冷技術工業(yè)示范反應堆（ASTRID）旨在顯著提高資源利用率，并有可能減少放射性廢物，其與現(xiàn)有技術相比還可以增加安全裕量。這種快堆設計因其裂變過程實際上會自然減慢而提供了固有保護，即使在喪失反應堆停堆能力的情況下，專用的非能動余熱排出系統(tǒng)將保持堆芯冷卻。但在這樣一個反應堆可以建造之前，這些安全假設需要檢查和再檢查。此處就需要美國能源局的國家實驗室介入了。

ASTRID 設計包括被動安全系統(tǒng)和反應堆停堆能力喪失時

能自然減慢裂變過程的燃料設計

CEA和DOE合作讓兩個國家實驗室獨立分析反應堆在指定場景下的性能參數(shù)和安全特性。INL評估反應堆物理，即利用最新的表示中子截面的數(shù)據(jù)庫以及最先進的分析代碼描述運行過程中中子在反應堆堆芯里的行為。INL將這些信息提供給阿貢實驗室，再由阿貢實驗室的分析專家去評估在特定的失流和失去熱阱情況下的安全裕度。

當美國國家實驗室的工程師進行他們的分析時，CEA的法國工程師也在CEA做同樣的事。每個小組使用他們自己的代碼和獨特的中子截面庫，這些代碼和截面庫都是建立在不同假設之上的。

法國和美國獨立分析結果的背靠背比較顯示了結果的一致性,這增強了安全預測的信心。ANL實驗室安全分析負責人認為，在早期設計階段評價一個反應堆在極不可能和面臨挑戰(zhàn)的事故場景下如何運行至關重要，因為安全是“內(nèi)置”設計，而不是后來“另外加上”去的，后者會抬高成本并增加復雜性。

雙重分析還發(fā)現(xiàn)了需要更多的設計關注和需要進行實驗以減少不確定性的領域。無論從經(jīng)濟還是安全角度來看，未來的合作可以澄清每一方的假設，減少不確定性，并可能改善反應堆的設計。

法國目前沒有正在運行的快堆，但擴大核能資源作為其國家能源政策的組成部分，想要建造一個新的快堆。

（致謝：核電秦山聯(lián)營有限公司退休高級工程師杜銘海對本文給予了修改斧正，在此表示感謝。）