爱达荷国家实验室莫兰测试平台完成乏燃料脱壳撬装装置部署准备

一套专用于处理并剥离乏核燃料包壳（Cladding）的移动式撬装装置（Mobile skid），已正式宣布在爱达荷国家实验室（Idaho National Laboratory, INL）的莫兰核燃料试验设施（Moran Nuclear Fuels Test Facility）具备投用条件。该撬装系统的制造资金来源于美国国家核安全管理局（National Nuclear Security Administration, NNSA）“防扩散管理计划”（Nonproliferation Stewardship Program）于2022年启动的“雅典娜倡议”（Athena Initiative），旨在为美国的防扩散战略提供关键科研支撑。

莫兰测试平台位于爱达荷国家实验室关键基础设施测试区（Critical Infrastructure Test Range Complex）的原PBF-622建筑内，是一座中试级（Pilot-scale）科研设施，重点用于深入研究钚铀氧化还原萃取工艺（Plutonium Uranium Reduction Extraction, PUREX）。虽然PUREX湿法后处理技术在部分海外国家被广泛应用于商用乏燃料循环中，但美国商业化后处理路线因核扩散风险担忧已于20世纪70年代实质性中止；莫兰设施开展乏燃料脱壳（Decladding），旨在为构建核安保基础设施、培训核材料防扩散专业人才提供验证支撑。

该撬装系统由爱达荷国家实验室联合综合解决方案与设计公司（Integrated Solutions & Designs）以及坎贝尔技术服务公司（Campbell Technical Services）历时20个月协同设计制造，于2026年4月交付实验室并顺利完成数月综合演示验证。在开展实验前，核燃料外层用于防腐蚀及阻隔裂变产物外泄的金属包壳必须与内部铀燃料芯块有效剥离；该撬装设备通过对乏燃料棒施加机械压痕（Crimping）、剪切切断（Chopping）以及剥壳等多道工序，实现高效的包壳机械脱除。

在初期运行阶段，该装置将首先用于处理20世纪中叶英国开发的气冷堆型镁诺克斯燃料（Magnox fuel）。该撬装设备已于今年5月5日和6月2日成功完成了对镁诺克斯燃料的压痕与剪切功能验证。虽然全球最后一座镁诺克斯反应堆已于2015年底退役，但遗留乏燃料仍被多方用于改制混合氧化物核燃料（Mixed Oxide Fuel, MOX）或科研测试；爱达荷国家实验室测试所用的这批燃料，是经由美国国家核安全管理局移动封装计划（Mobile Packaging Program）与核材料核查办公室（Office of Nuclear Materials Verification）协同调度，自希腊雅典国立技术大学（National Technical University of Athens, NTUA）转运而来。

与常规商用轻水堆燃料普遍采用的锆合金（Zirconium alloy）不同，镁诺克斯燃料外壳采用镁、铝等金属组成的特种合金。爱达荷国家实验室放射化学与核测量高级经理凯文·莱昂（Kevin Lyon）强调，该撬装设备采用高度通用化与模块化设计，关键机电单元未来可灵活拆卸、调整、重新定位或实施技术升级，并非仅局限于处理镁诺克斯单一燃料类型。按照长远规划，除已投入运行的莫兰平台外，爱达荷国家实验室还将依托“雅典娜倡议”建设第二座名为“熊牙”（Beartooth）的高锕系超铀元素（Transuranic, TRU）手套箱试验平台，预计将于2028年正式投产。