英國四所高校將獲得資助,將聯合研究保障核級石墨供應及管理輻照石墨廢料的解決方案。

石墨在反應堆堆芯中用作慢化劑,通過減緩核裂變釋放的中子速度維持鏈式反應。
除英國先進氣冷堆(AGR)和蘇聯設計的石墨慢化水冷堆(RBMK)外,目前商用動力堆大多采用輕水或重水作為慢化劑。但高溫氣冷堆和熔鹽堆等先進堆設計仍使用石墨慢化劑。
該“先進模塊堆石墨全生命周期解決方案(ENLIGHT)”項目由曼徹斯特大學牽頭,聯合牛津大學、普利茅斯大學和拉夫堡大學共同開展,將開發支撐新一代核能技術部署的關鍵技術,重點應對英國兩大緊迫挑戰:保障可持續的自主核級石墨供應,以及管理日益增長的輻照石墨廢料。項目獲得英國研究與創新署工程和物理科學研究理事會(EPSRC)、高等教育機構共同資助820萬英鎊(約1100萬美元),行業合作伙伴另投入約500萬英鎊(約合670.73萬美元)。
合作方表示,通過研究協作和技能開發,該項目旨在鞏固英國在核能創新領域的前沿地位,使其成為先進堆技術和清潔能源創新的全球領導者。
石墨約占反應堆建造成本的1/3,但英國目前完全依賴進口。隨著現有AGR機組將于2028年前陸續退役,加之庫存的逾10萬噸輻照石墨,ENLIGHT項目將開創性實現廢舊材料回收利用,并生產適用于未來先進堆的新型可持續高性能石墨。
ENLIGHT項目聚焦三大領域:開發先進堆輻照石墨的去污、回收和再利用工藝;設計耐受先進堆極端工況的新型石墨材料;研究新材料在先進堆新型工況下的性能以延長使用壽期。
項目合作方稱,這些技術突破可為英國節省未來廢物處理成本約20億英鎊(約合27億美元),并鞏固其作為全球石墨研究與創新樞紐的獨特地位。
ENLIGHT還將著力擴大國家石墨研究隊伍,培養新一代石墨科學家與工程師。曼徹斯特大學核級石墨首席研究員、項目負責人阿比·瓊斯(AbbieJones)表示,核級石墨對先進堆的安全性和效率至關重要,但英國目前完全依賴海外供應。ENLIGHT項目將為重建本土石墨供應鏈奠定基礎,同時開發輻照石墨循環利用的可持續方案,將廢料轉化為寶貴資源。該項目將減少廢物、增強能源安全并助力國家實現凈零目標。