爱达荷国家实验室热燃料检验设施入选美国核历史地标名录

美国核学会 (ANS) 近期将爱达荷国家实验室 (INL) 的热燃料检验设施 (HFEF) 列入核历史地标名录。该设施自1975年投运以来，一直承担核燃料和材料辐照后检验任务，并持续服务于先进反应堆、商用核燃料和相关能源安全研究。

HFEF位于爱达荷国家实验室材料与燃料综合设施 (MFC) 内，拥有美国规模最大的专用于核材料研究的惰性气氛热室。该热室采用氩气环境，配备约4英尺厚的屏蔽墙，可对高辐照燃料和材料样品进行远程、无损和精细化检验，降低工作人员接触辐射的风险。

HFEF的能力还来自其与中子射线照相反应堆 (NRAD) 的结合。NRAD位于主热室下方，是一座250千瓦开放池式训练、研究、同位素和通用原子反应堆 (TRIGA)，自1977年运行以来，通过中子束对辐照燃料和材料进行成像，为研究燃料成分、结构和服役行为提供数据支撑。2026年2月18日，NRAD完成第5000次反应堆运行，并测试了一套新的高分辨率数字中子成像系统。

在早期运行阶段，HFEF主要用于研究辐射诱发空洞膨胀、辐射蠕变等现象，以及这些现象对燃料棒和燃料组件尺寸稳定性的影响。随着实验增殖反应堆II号 (EBR-II) 以及华盛顿州快中子通量试验设施 (FFTF) 相关项目需求增加，HFEF的检测能力不断扩展，其研究成果对反应堆安全性、可靠性和寿期评估具有重要意义。

1994年EBR-II关闭后，HFEF在热室内增设设备，用于支持辐照燃料熔盐处理和燃料处理废物固化等研发工作。此后，该设施又经过改造和设备升级，可用于检测商用轻水反应堆长燃料棒、三结构各向同性颗粒燃料 (TRISO) 以及板式研究堆燃料。

MFC反应堆首席技术官道格·克劳福德 (Doug Crawford) 表示，HFEF在过去50年中展现出的灵活性，以及对不断变化研究需求的适应能力，仍是该设施的重要特点。HFEF主热室宽约30英尺、长约70英尺、高约25英尺，内衬镀锌碳钢，配有混凝土屏蔽墙、特制铅玻璃窗和15个工作站，可对高放射性材料开展精确远程操作。主热室旁还设置了空气气氛去污室，用于放射性物质的安全移除和处置。

近年来，NRAD的用途也在扩展。除长期承担中子射线照相任务外，研究人员还利用其北侧射线照相站，对Deployable Energy公司 (Deployable Energy) 示范反应堆“Unity”开展零功率临界测试，以验证这台1兆瓦电池堆的堆芯物理特性。

为满足新的研究任务，HFEF还在持续整理和释放核设施空间。2024年夏季，MFC工程师开始清理HFEF一处被称为9M窗口的区域，拆除超过1万磅设备，包括千斤顶板和支撑组件、物料篮、加热装置以及大量电线电缆。这些设备在处置前均需完成去污处理。该区域现已准备好支持瞬态反应堆试验设施 (TREAT) 新钠测试回路相关工作，用于研究和验证先进反应堆事故条件下的燃料行为。

美国核学会核历史地标奖设立于1985年，用于表彰推动核科学与工程发展的场所或设施。HFEF预计将于今年晚些时候正式举行入选仪式，届时将成为爱达荷国家实验室第十个获此认定的场所，并与先进试验反应堆、燃料循环设施和TREAT等仍在运行的设施并列。

阿贡国家实验室 (Argonne National Laboratory) 退休工程主管莱昂·沃尔特斯 (Leon Walters) 在支持提名的信中表示，HFEF既能检测辐照对大型部件的影响，也能将样品处理至适合显微分析的尺度;随着设施能力扩展，相关技术人员的专业能力也同步提升。他认为，将HFEF列为核历史地标，不仅是对设施本身的认可，也是在表彰数代参与燃料和材料研究的工程师与技术人员。