在核能技术蓬勃发展的当下，俄罗斯国家原子能公司在核燃料领域取得了重大进展，其正在测试的含有中子吸收剂铒和铀(铀的浓缩度约为 5%)的 VVER 核燃料，有望重塑核电站的经济效益与运行模式。
一、测试背景与目标
全球核电站运营长期受困于燃料更换周期短、成本高昂等问题。传统核燃料浓缩度多在 3% - 4.95%区间，这使得机组需频繁停机加注燃料，造成电力中断、运维成本飙升。俄罗斯国家原子能公司直击痛点，力求以新型核燃料打破僵局，开启核电高效运营新篇章。
此次测试选定季米特洛夫格勒核反应堆研究所的 MIR.M1 研究反应堆作为试验场。这座 1967 年启用的反应堆，采用铍慢化剂和反射器的通道型构造，配备不同冷却剂的回路设施，为精准测试提供了稳定环境，是验证高浓缩核燃料的理想平台。
二、燃料组件与制造
公司燃料部门 TVEL 担纲重任，制造了 12 个 VVER - 1000 尺寸的燃料元件。其基质为创新性的铀 - 铒混合物，这一突破是在汲取为 RBMK 型反应堆制造铀 - 铒燃料经验的基础上达成的，也是首次将该 VVER 燃料混合物植入反应堆测试。
每个燃料元件都历经精密设计与严格工艺把控。从铀矿选取、精炼到与铒精准配比，再到成型加工，各环节遵循严苛的核安全标准。铀作为核燃料的核心能量源，其浓缩度的精准调配至关重要;铒作为中子吸收剂，其均匀分布与有效作用是保障反应堆稳定运行的关键，二者协同构建起燃料元件的高效能内核。
三、中子吸收剂优势
在核反应堆运行原理中，中子吸收剂扮演关键角色，用以补偿反应堆堆芯的反应性。相较于 VVER 反应堆传统的吸收剂钆，铒展现出卓越适配性。
在高浓缩(高于 5%)且长燃料周期(超 18 个月)的严苛运行条件下，铒的原子结构使其能够更高效地捕捉中子。它凭借独特的中子吸收截面特性，精准调控堆芯内的中子通量，确保核反应平稳、持续推进，为延长燃料更换周期、提升反应堆性能筑牢根基。
四、经济效益
1. 延长燃料更换周期：
新型核燃料有望将现有的 12 - 18 个月燃料更换周期显著拉长至 24 个月。这意味着核电站机组停机次数大幅减少，电力供应稳定性飙升。以一座百万千瓦级核电站为例，每次停机损失电量可达数千万度，减少停机不仅挽回巨额电费损失，还降低了设备频繁启停带来的损耗风险，减少维修频次与成本。
2. 优化燃料组件使用：
减少每次重新装载批次中的新燃料组件数量，也为经济效益添砖加瓦。燃料组件从生产到投入使用，需历经铀矿开采、提炼、加工、运输等诸多环节，每一步都伴随着高额成本。削减新燃料组件用量，能从源头上削减开支，让核电运营成本曲线持续下行。
TVEL 研发副总裁亚历山大·乌格里莫夫表示：将铀浓缩度提高到 6%，并长期迈向 7% - 8%，已是全球核电领域的大势所趋。过往，行业多聚焦新设计与燃料组件改良，旨在扩充燃料元件富集铀体积、提升单组件能量产出。如今，产业发展至关键节点，要实现核电站性能的进阶，突破 5%浓缩度阈值势在必行。”
现代 VVER 反应堆堆芯含 163 个燃料组件，单个组件铀含量超 500 公斤，看似微小的 1%浓缩度提升，实则能撬动巨大的能量释放与经济效益，为全球核电产业可持续发展注入强劲动力。
当下 MIR.M1 研究反应堆中的试验，是俄罗斯核电技术迈向新纪元的关键一步。试验结果将精准指引 VVER 反应堆铀 - 铒燃料后续开发路径，为俄罗斯自主设计核电站大规模应用筑牢技术根基。
