乏核燃料的安全儲存是全世界使用核電站的國家的一項任務。 韓國正在準備一座乏核燃料干式儲存設施， 但由于內部存在放射性物質，很難測量設施內部的實際溫度，而核燃料監測是關鍵。 因此，對溫度的估計是保守的， 但國內研究人員通過尋找解決方案而引起人們的關注。

照片 1. 研究人員正在檢查乏核燃料干罐熱測試裝置獲得的溫度數據。

(左起) 運輸與儲存技術開發部高級研究員 Kim Do-yoon和 高級研究員 Yoo Seung-hwan 。

韓國原子能研究院運輸與儲存技術開發部20日宣布，已開發出模擬干式儲存設施環境的“乏核燃料干式罐熱試驗裝置” 。 來自設備的熱數據可以準確計算實際干燥儲存設施內的溫度。

干燥儲存設施 的運行方式是將氦氣放入罐中，氦氣使乏核燃料和熱量循環，該罐是儲存乏核燃料的主要屏蔽容器。 因此，研究團隊研發干罐熱測試裝置的重點是“控制模擬裝配熱量”和“維持氦態” 。

首先，制作了模擬乏燃料組件來模擬內部溫度。 通過創建236 個模擬加熱棒來創建類似于實際核燃料組件的模擬組件，這些加熱棒通過 在核燃料棒內插入電子裝置(加熱器)來產生熱量。 加熱器通過外部設備供電。

此外，通過將罐與外部機器連接來實現干燥存儲系統，該外部機器在內部提供氦氣。 模擬核燃料棒上附有能夠測量溫度的熱電偶，可以從外部直接測量干式儲存系統內部的溫度分布。

即使有很小的間隙，氦氣也很容易泄漏到外面，所以只有在裝置完全密封的情況下才能進行正常的實驗。 據此，研究小組還制作了自己的罐蓋，完全堵住任何縫隙，同時讓連接罐內 總共80個熱電偶和 236個加熱器的電線暴露在外。

照片 2. 組裝前的罐和模擬核燃料組件(高度 4.8m)照片 3. 安裝在韓國原子能研究所大型恒溫恒濕室中的模擬乏核燃料干罐熱試驗裝置。

研究團隊研發的熱測試裝置可以安全、準確地測定干燥儲存乏核燃料的溫度。

通過此次開發的裝置，控制了模擬核燃料組件的發熱，并測量了核燃料包殼管的溫度，以確定外部溫度與內部核燃料之間的相關性。現在可以根據實際干式儲存系統的外表面溫度來準確確定內部乏核燃料的溫度。

研究人員計劃將來使用該測試裝置進行各種熱測試。 測試 數據庫將作為韓國乏核燃料干儲存分析模型的驗證數據，并將用于改進目前使用的保守預測模型。此外，通過在安全范圍內有效處置乏核燃料可以減少經濟損失。

運輸和儲存技術開發部高級研究員 Seunghwan Yoo 表示：“我們很高興通過這項研究和開發為干燥儲存設施的熱穩定性評估做出了重大貢獻”，并補充道， “我們將繼續努力確保乏核燃料得到安全管理” 。