摘要 本文介绍了ATF 燃料的基本要求与国际及国内ATF 燃料芯块和包壳的研发现状，分析了目前ATF 研发存在的关于研究目标、技术路线及应用目标的主要问题，重点阐述了对ATF 燃料研发的一些建议与思考。
关键词 核燃料；事故容错；包壳；芯块
1 ATF 燃料的基本要求和研究方向
ATF 燃料的研发，是以反应堆正常和事故工况下燃料的行为和失效机理为根本出发点，以从根本上克服UO2-Zr 燃料的缺点为目标，同时不能削弱UO2-Zr 燃料的现有优势。
1.1 ATF 包壳材料的研发方向
改进型锆合金，利用先进材料及工艺对锆合金包壳进行涂覆以增强其性能，涂层包括SiC、MAX 相及其他；
陶瓷基复合材料，包括SiC 复合包壳、MAX 相材料等；盂金属包壳，FeCrAl 合金和Mo 合金等难熔金属。
1.2 ATF 芯块材料的研发方向
新型UO2 燃料，即对UO2 燃料进行改进，使其符合ATF 的特征；
铀合金，例如U-Mo 合金、U-Zr 合金等；
高密度陶瓷芯体，包括U3Si2、UN 等；榆全陶瓷微封装（FCM）芯体。
1.3 ATF 燃料的研发方向
综合考虑安全性、经济性和技术风险，一般认为基于现有UO2-Zr 合金包壳系统发展的改进型UO2 芯块和改进型锆合金包壳由于技术风险和成本较低，是有望在近期得到应用的ATF 技术。而陶瓷基包壳、FCM 燃料、高铀密度芯块等具有较高技术风险和成本压力，但属于具有显著性能优势的未来ATF 技术。
2 ATF 燃料的研究现状及存在的问题
2.1 ATF 燃料研究现状
2.1.1 ATF 燃料总体研发现状
从一些资料来看，世界范围内针对ATF 燃料的材料开发与系统评价研究在短时间内得到了迅速发展，目前针对ATF包壳和芯块已经形成了多种候选技术方案，相应的可行性评估、材料工艺优化、性能验证及辐照考验工作正在开展，形成了涵盖近期、中远期的发展与应用路线图。
美国的ATF 计划从2012 年启动，目前AREVA、GE、W.E.C. 组成的工业界团队包括SiC、FeCrAl、Cr 合金、Mo 合金在内的ATF 包壳材料，以及改进型UO2 芯块、U3Si2 芯块等ATF芯块的研发已接近完成，并已开始初步的验证试验工作。美国计划于2016 至2017 年度开始针对多种ATF 候选技术方案的系统性验证试验工作，最终目标是在2022 年左右实现LTR/LTA 进入商用堆。