事故耐性燃料
一方、燃料集合体の放熱性・耐熱性・化学的安定性の向上は、通常運転時においても高燃焼度化 (燃料交換周期の延伸) や高発熱化 (電気出力向上) に寄与し、経済面でもメリットがある。2019年現在、フラマトム、GE日立ニュークリア・エナジー/グローバル・ニュークリア・フュエル、ウェスティングハウスの3社が米国エネルギー省から資金供与を受けて開発を進めている。米国エネルギー省はATF燃料棒をノルウェーのハルデンにあるハルデン炉(英語版)やアイダホ国立研究所にある高性能試験原子炉(英語版)および過渡反応炉試験施設(英語版) (TREAT)で試験する予定である。また、一部の電力事業者が ATF の先行発注を行っている。
また、ロシアのロスアトムも独自に ATF のコンセプトに基づく次世代型燃料集合体の開発を進めている他、中国でも候補材料の照射試験が行われている。日本でも資源エネルギー庁の主導により実用化評価研究が行われている。
2019年9月11日には、エクセロンが保有するバイロン原子力発電所2号機に第一段階の EnCore の試験用燃料集合体 2体が装荷されたことが発表された。燃料集合体は最長6年間炉心に留め置かれ、18ヶ月から24ヶ月ごとの燃料交換に合わせて検査が行われる。その後、燃料の一部は運転中の安全限界を決めるための過渡試験に回され、得られたデータは米国原子力規制委員会が燃料を認可するための資料として活用される予定である。
第二段階では燃料被覆管材料が融点2,800度で耐熱性が極めて高い炭化ケイ素繊維強化炭化ケイ素複合材に変更される。ウェスティングハウスはこれにより安全性が格段に向上し、核燃料におけるゲームチェンジャーになるとしている。2022年には試験用燃料集合体での炉内試験を行い、2027年には炉心全体に EnCore を装荷できるようにすることを目指している。
一方でケイ化ウラン製燃料ペレットなど、新素材の採用により製造面で様々な課題がある他、中性子経済性にやや劣り、ウラン含有率が高いにもかかわらず濃縮度を5%以上に高めなければならない可能性も出てきている。