- Standard Nuclear 完成兩座核燃料製造廠的主要建設，獲得初步監管批准。
- 新工廠的設計旨在消除不同地點的設計變化，降低設計風險。
- TRISO 燃料的多層結構能安全運行高温氣冷反應堆。
- Standard Nuclear 正在與 Framatome 合資，擴展其製造能力。
美國的 Standard Nuclear 已完成在田納西州和愛達荷州的兩座製造廠的主要建設，並獲得初步的監管批准。這些平行的里程碑推進了該公司增加國內三結構同位素（TRISO）核燃料生產能力的努力，這是一種專為下一代核反應堆設計的先進材料。新建的工廠被命名為 SN-TN 和 SN-ID，依賴於標準化的架構，旨在消除不同部署地點之間的設計變化。通過標準化組件佈局、設備整合和供應商規格，該公司可以複製完整的生產線，而無需進行特定於地點的工程改造。
這種模組化框架降低了首創設計的風險，並限制了擴大產能所需的資本支出。
TRISO 燃料的技術特性
每個設施最初的產能評級為每年增加 1 噸（MTU）的鈾產量。一旦工程師全面提升這兩個地點的運作，這兩個相同單位的總產量將達到每年最多 5 噸。技術團隊將在夏季進行初步系統啟動、冷啟動和最終操作許可的工作。隨著建設進展，美國能源部（DOE）也審查並批准了兩個設施的初步安全分析文件。獲得最終授權後，處理線將在危險類別二的核安全標準下運行。來自愛達荷國家實驗室的技術貢獻支持了滿足 DOE 安全標準所需的安全模型。
Standard Nuclear 製造的 TRISO 顆粒是一種燃料形式的工程結構，取代了傳統的金屬包覆燃料棒。每個毫米大小的 TRISO 顆粒由一個高濃縮低鈾（HALEU）核心組成，並被三層專門的結構包圍，這些層具有不同的物理功能。最內層是多孔碳緩衝層，能吸收來自裂變碎片的反衝能量，並提供內部空間以收集氣體裂變產物。環繞這個緩衝層的是內外兩層熱解碳層，提供結構穩定性並防止氣體遷移。
夾在這些層之間的是一層碳化矽，作為高強度壓力容器，能夠承受超過 1,600°C 的極端內部壓力和温度而不會降解。由於這種多層陶瓷外殼能直接將裂變產物保留在顆粒內部，因此符合核監管委員會定義的「功能性封閉」標準。
這一物理特性使得高温氣冷反應堆和微型反應堆能夠安全運行，而無需大型的二次封閉結構。這兩座新設施擴大了根植於田納西州橡樹嶺的現有生產足跡。在其主要的 SN-0 工廠，Standard Nuclear 目前以每年 0.5 噸的最大產能生產 TRISO 燃料。今年一月，該工廠接受了通過 DOE 供應計劃分發的第一批 HALEU 原料，這使得 Standard Nuclear 成為首個獲得監管批准和 HALEU 實體保管的商業公司。
與 Framatome 的合資計劃
為了多樣化其製造能力，Standard Nuclear 正在華盛頓州通過與 Framatome 的合資企業組建一條獨立的生產線。
該努力利用 Framatome 已有的核監管委員會許可證，以簡化從燃料製造到商業運輸的監管過渡。通過運營與反應堆無關的處理設施，Standard Nuclear 能夠為不同的商業反應堆設計、偏遠的地面設施、防禦平台和太空基放射性同位素電力系統提供標準化的 TRISO 燃料。隨著田納西州和愛達荷州的實體建設現在已經完成，工程團隊正在進行系統集成測試，完成監管步驟，並將生產計劃與公用事業交付時間表相匹配。
新設施對核燃料市場的影響
Standard Nuclear 的新設施標誌著美國核燃料生產能力的重要增強，特別是在 TRISO 燃料的生產方面。隨著這些工廠的運作，將能夠滿足未來核反應堆對高效能燃料的需求。此外，與 Framatome 的合資計劃也顯示出公司在擴展市場佔有率和多樣化產品線方面的策略。這些舉措不僅提升了美國在核能技術領域的競爭力，也為未來的核能發展奠定了基礎。