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国外压水堆燃料组件的发展动向 被引量:9
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作者 郑继师 甄树权 朱关仁 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期557-562,共6页
基于反应堆的运行经验 ,压水堆燃料组件自问世以来一直在不断地发展 ,最新一代燃料组件的设计批平均卸料燃耗 (以金属铀计 )已达 52 0 0 0MW·d/t。文章就高燃耗下压水堆燃料组件所出现的问题及目前世界上 4家较大的核燃料供应商所... 基于反应堆的运行经验 ,压水堆燃料组件自问世以来一直在不断地发展 ,最新一代燃料组件的设计批平均卸料燃耗 (以金属铀计 )已达 52 0 0 0MW·d/t。文章就高燃耗下压水堆燃料组件所出现的问题及目前世界上 4家较大的核燃料供应商所推出的高性能压水堆燃料组件作一概要介绍。 展开更多
关键词 燃料组件 水侧腐蚀 裂变气体 碎片腐蚀 压水堆
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考虑晶界扩散和气泡联合的UO_2燃料裂变气体模型 被引量:6
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作者 崔羿 丁淑蓉 +3 位作者 赵云妹 霍永忠 王苍龙 杨磊 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期9-12,42,共5页
从改进的Booth模型出发,在晶粒的尺度下,考虑晶界上气体原子的重溶、晶界气泡的生长和联合、气体原子在晶界内的扩散、并考虑到静水压的作用,建立对裂变气体释放和肿胀进行求解的控制方程;建立对控制方程组进行求解的数值算法,编制预测... 从改进的Booth模型出发,在晶粒的尺度下,考虑晶界上气体原子的重溶、晶界气泡的生长和联合、气体原子在晶界内的扩散、并考虑到静水压的作用,建立对裂变气体释放和肿胀进行求解的控制方程;建立对控制方程组进行求解的数值算法,编制预测核燃料内裂变气体行为的有限元程序。将该有限元结果与文献实验结果进行对比,验证了本文模型的有效性。 展开更多
关键词 裂变气体 晶界扩散 重溶 裂变气体肿胀 裂变气体释放
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裂变气体^(85)Kr提取技术研究进展
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作者 崔雪纯 朱欣欣 王华才 《科技资讯》 2023年第23期112-115,共4页
^(85)Kr是一种重要的核燃料裂变气态产物,具有半衰期长、放射性强的特点。对^(85)Kr气体进行监测检测、回收储存对于人与环境健康、核安全监测均有重要意义,且^(85)Kr在气体示踪、仪表制造、医学诊断等方面均有重要应用。但国内并无提... ^(85)Kr是一种重要的核燃料裂变气态产物,具有半衰期长、放射性强的特点。对^(85)Kr气体进行监测检测、回收储存对于人与环境健康、核安全监测均有重要意义,且^(85)Kr在气体示踪、仪表制造、医学诊断等方面均有重要应用。但国内并无提供商用^(85)Kr的产业,只能依靠从国外进口来满足需求。因此,开发裂变气体中^(85)Kr的提取技术具有重要意义。主要综述了Kr/Xe分离方法,并对^(85)Kr提取的相关信息进行了调研。此外对不同技术方法进行对比分析,同时结合国内提取技术的发展现状和国内外差距,对未来工作提出展望。 展开更多
关键词 裂变气体 Kr/Xe分离 吸附分离 ^(85)Kr提取
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气相色谱法测定燃料元件裂变气体中氪、氙 被引量:3
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作者 罗宁 张劲松 +1 位作者 陈云明 曹其如 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期179-182,共4页
采用气相色谱法测定燃料元件裂变气体中氪、氙的含量。用100℃的填充5分子筛的不锈钢色谱柱分离,热导检测器检测。氪和氙的体积均在0.3~100μL范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)均为0.03μL。氪、氙的加标回收率分别为... 采用气相色谱法测定燃料元件裂变气体中氪、氙的含量。用100℃的填充5分子筛的不锈钢色谱柱分离,热导检测器检测。氪和氙的体积均在0.3~100μL范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)均为0.03μL。氪、氙的加标回收率分别为98.0%,98.7%,测定值的相对标准偏差(n=6)分别为1.0%,1.1%。方法用于国产燃料元件裂变气体的分析,结果表明:所测燃料元件中释放的氪、氙气体含量分别在3.33~39.52μL和25.19~288.80μL之间,氙与氪的体积比在6.7~7.6之间。 展开更多
关键词 气相色谱法 裂变气体 燃料元件
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TRISO钍铀包覆燃料颗粒裂变气体生成规律 被引量:3
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作者 尹文静 张海青 +2 位作者 曹长青 林俊 朱智勇 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期62-67,共6页
三结构同向性型(Tri-structural iso-tropic,TRISO)包覆燃料颗粒产生的裂变气体是影响燃料元件安全性的一个重要因素。本工作利用ORIGEN计算程序,研究了基于热堆的TRISO包覆燃料颗粒中裂变气体氙和氪的积累随中子能谱和中子通量的变化... 三结构同向性型(Tri-structural iso-tropic,TRISO)包覆燃料颗粒产生的裂变气体是影响燃料元件安全性的一个重要因素。本工作利用ORIGEN计算程序,研究了基于热堆的TRISO包覆燃料颗粒中裂变气体氙和氪的积累随中子能谱和中子通量的变化规律。计算结果表明,中子能谱、通量和运行时间均相同时,【O2包覆颗粒中氙的生成龄为氪的约7倍,ThO2包覆颗粒中氙的生成量约为氪的4.5倍。研究了ThO2包覆颗粒裂变气体饱和值与能谱的关系,结果表明,能谱越软,越易达到饱和,但能谱较软时达到的饱和值较小。通过对裂变气体积累量的计算估计了ThO2包覆颗粒因内压导致破损的寿命值。 展开更多
关键词 三结构同向性型(Tri structural iso—tropic TRISO)包覆燃料颗粒 裂变气体 中子能谱 中子通量
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弥散型燃料的裂变气体行为研究 被引量:2
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作者 邢忠虎 应诗浩 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期560-564,共5页
探讨了弥散型燃料中对辐照肿胀有重要影响的裂变气体的行为机理。裂变气体原子聚集成气泡引起燃料相肿胀,气泡的尺寸分布是影响辐照肿胀的重要因素。决定气泡生长的裂变气体的行为机理主要有:裂变气体原子的产生和热扩散迁移,气泡的... 探讨了弥散型燃料中对辐照肿胀有重要影响的裂变气体的行为机理。裂变气体原子聚集成气泡引起燃料相肿胀,气泡的尺寸分布是影响辐照肿胀的重要因素。决定气泡生长的裂变气体的行为机理主要有:裂变气体原子的产生和热扩散迁移,气泡的成核和聚合长大,气泡内气体原子的重溶,燃料相的辐照亚晶化等过程。燃料中各种尺寸的气泡浓度随时间的变化率可用气泡生长的动力学速率方程组来描述。当裂变密度较高时,辐照产生的缺陷引起燃料相的亚晶化。亚晶界网络的出现加速了气泡聚合过程,引起大尺寸气泡的产生,辐照肿胀随裂变密度加速增加。在一定辐照条件下拐点燃耗随温度增加而减小,温度是影响弥散型燃料辐照肿胀非常重要的因素。本文计算了一定条件下 U3Si2- Al弥散型燃料的辐照肿胀随裂变密度的变化。对照表明,理论计算值与实验测量值相一致,有关裂变气体的行为机理模型能有效地预测一定运行条件下弥散型燃料的辐照肿胀规律。 展开更多
关键词 裂变气体 行为机理 弥散型燃料 辐射肿胀
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气相色谱法测定回收铀和天然铀燃料棒裂变气体中的氪和氙 被引量:2
7
作者 罗宁 陈云明 +1 位作者 曹其如 张劲松 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期719-721,共3页
燃料在辐照过程中,会产生大量的裂变产物,裂变产物积累将引起燃料产生严重的辐照肿胀,影响燃料元件的使用性能,对反应堆的安全运行构成威胁。其中,裂变气体氪和氙裂变产额大且为气态,对燃料的影响很大。准确测量燃料元件所释放出... 燃料在辐照过程中,会产生大量的裂变产物,裂变产物积累将引起燃料产生严重的辐照肿胀,影响燃料元件的使用性能,对反应堆的安全运行构成威胁。其中,裂变气体氪和氙裂变产额大且为气态,对燃料的影响很大。准确测量燃料元件所释放出来的氪、氙气体各自的总含量,对确定氙/氪、裂变气体释放率以及燃料元件与燃耗的关系非常重要。 展开更多
关键词 裂变气体 燃料棒 气相色谱法 天然铀 回收 测定
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回堆考验元件裂变气体测量分析 被引量:2
8
作者 梁政强 何长水 罗金汉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第z1期66-69,共4页
反应堆燃料元件的裂变气体释放率测量是辐照后检验的一项重要内容,它对于评价燃料元件的性能起着重要作用。回堆考验组件采用3×3-2再组装小组件方式,由一期考验的3根老棒、4根新棒和2根控制棒导向管组成。3×3-2小组件在中国... 反应堆燃料元件的裂变气体释放率测量是辐照后检验的一项重要内容,它对于评价燃料元件的性能起着重要作用。回堆考验组件采用3×3-2再组装小组件方式,由一期考验的3根老棒、4根新棒和2根控制棒导向管组成。3×3-2小组件在中国原子能科学研究院重水研究堆辐照到燃耗(以金属铀计,全文同)30.9GW·d八/t(老棒)时,堆内出现破损信号。随后将其运至热室,非破坏性检验未发现元件棒破损。为此,采用激光刺孔方法将7根元件棒刺穿,测量元件棒气腔内压和裂变气体释放率。结果表明,元件棒内压均不低于再回堆考验前的压力值,从而进一步证实元件棒未发生破损,与一期考验元件相比,回堆后的燃料棒裂变气体释放率无明显增加。 展开更多
关键词 回堆考验元件 燃耗 裂变气体 色谱分析
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利用MCNP模拟气体裂变产物混合源的γ剂量率 被引量:1
9
作者 刘杰 倪建忠 +6 位作者 师全林 商建波 钟振原 李雪松 代义华 白涛 何小兵 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期72-77,共6页
西安脉冲反应堆辐照铀靶后,抽取Kr、Xe裂变气体,通过活性炭吸附于气体源盒内。HPGeγ谱仪测量源盒内混合气体活度,塑料闪烁探测器测量γ剂量率。将源盒、塑料闪烁探测器的几何结构、材料作为蒙特卡罗程序(MCNP)输入信息,模拟塑料... 西安脉冲反应堆辐照铀靶后,抽取Kr、Xe裂变气体,通过活性炭吸附于气体源盒内。HPGeγ谱仪测量源盒内混合气体活度,塑料闪烁探测器测量γ剂量率。将源盒、塑料闪烁探测器的几何结构、材料作为蒙特卡罗程序(MCNP)输入信息,模拟塑料闪烁探测器对源盒中核素活度与其7剂量率对应关系,结合HPGeγ谱仪所测活度得到剂量率模拟值,结果与实测值偏差小于6%。该工作说明在已知放射源空间结构、放射性核素种类和活度的情况下,采用MCNP模拟计算复杂气体放射源γ剂量率的方法是可行的。 展开更多
关键词 裂变气体 Γ剂量率 MCNP 塑料闪烁探测器
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在坎杜堆中使用钍基燃料 被引量:1
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作者 伍浩松 《国外核新闻》 2009年第9期25-26,共2页
关键词 核燃料 坎杜堆 钍基 裂变气体 原子能 加拿大 核工程
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烧结二氧化铀燃料裂变气体肿胀的数值模拟研究 被引量:1
11
作者 肖红星 龙冲生 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期91-95,共5页
建立低温条件下烧结二氧化铀燃料(简称UO2燃料)中裂变气体的肿胀计算模型,采用有限差分方法编写计算程序,定量计算不同燃耗和温度条件下UO2燃料中固溶态的裂变气体份额、裂变气体气泡的密度与平均半径以及它们对燃料肿胀的贡献。计算表... 建立低温条件下烧结二氧化铀燃料(简称UO2燃料)中裂变气体的肿胀计算模型,采用有限差分方法编写计算程序,定量计算不同燃耗和温度条件下UO2燃料中固溶态的裂变气体份额、裂变气体气泡的密度与平均半径以及它们对燃料肿胀的贡献。计算表明,该模型能用于预测低温条件下UO2燃料中裂变气体所导致的肿胀随燃耗的变化规律。 展开更多
关键词 UO2燃料 裂变气体 肿胀 模型
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速率理论在核燃料模拟计算中的应用现状与展望
12
作者 刘晶 谢鑫 +2 位作者 张文华 张博 恽迪 《现代应用物理》 2018年第1期88-93,共6页
速率理论是一种先进的模拟核燃料机理行为的途径。通过建立微观尺度下的原子和晶体缺陷的速率方程,求解原子和缺陷浓度方程,模拟核燃料的裂变产物和缺陷的行为,计算核燃料的裂变气体释放率、包壳空洞肿胀速率和辐照生长应变率等与反应... 速率理论是一种先进的模拟核燃料机理行为的途径。通过建立微观尺度下的原子和晶体缺陷的速率方程,求解原子和缺陷浓度方程,模拟核燃料的裂变产物和缺陷的行为,计算核燃料的裂变气体释放率、包壳空洞肿胀速率和辐照生长应变率等与反应堆安全密切相关的物理量。介绍了速率理论在核燃料模拟计算中的应用,对比了国际上速率理论在核燃料模拟计算中的发展现状,分析了速率理论在模拟中存在的缺点和不足,在此基础上对速率理论在核燃料性能分析领域的发展前景和研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 速率理论 核燃料 性能分析 裂变气体 空洞肿胀 辐照生长
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燃料棒芯块中Kr、Xe的低温释放机理
13
作者 周毅 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期6-8,13,共4页
在Wise反冲机理微观模型的基础上,考虑芯块倒角的影响,给出了倒角表面平均反冲效率的计算模型;击出机理参考Olander的理论;由此建立了一个更为精细的裂变气体低温释放微观模型。使用新建模型进行计算的结果显示,倒角表面的平均反冲效率... 在Wise反冲机理微观模型的基础上,考虑芯块倒角的影响,给出了倒角表面平均反冲效率的计算模型;击出机理参考Olander的理论;由此建立了一个更为精细的裂变气体低温释放微观模型。使用新建模型进行计算的结果显示,倒角表面的平均反冲效率约为圆柱体芯块表面的两倍;当倒角的表面积与圆柱体芯块表面积相比不可忽略时,裂变气体反冲释放份额的计算应考虑倒角的影响。 展开更多
关键词 UO2芯块 裂变气体 低温 释放机理
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重水堆燃料元件裂变气体测量技术研究
14
作者 邝刘伟 江林志 +2 位作者 任亮 余飞杨 郭成明 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期86-89,共4页
根据重水堆燃料元件空腔体积小的特点,设计重水堆燃料元件裂变气体测量装置,开展裂变气体释放测量工艺、刺孔技术、裂变气体测量技术和裂变气体加压取样技术研究,确定工艺流程和参数,通过保压实验和准确度测量实验验证系统密封性和体积... 根据重水堆燃料元件空腔体积小的特点,设计重水堆燃料元件裂变气体测量装置,开展裂变气体释放测量工艺、刺孔技术、裂变气体测量技术和裂变气体加压取样技术研究,确定工艺流程和参数,通过保压实验和准确度测量实验验证系统密封性和体积测量,建立了重水堆燃料元件裂变气体测量技术,实现重水堆燃料元件裂变气体测量。 展开更多
关键词 重水堆 燃料元件 裂变气体 刺孔技术 体积测量
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热管式空间快堆精细化燃耗计算分析
15
作者 王立鹏 江新标 +2 位作者 张信一 朱养妮 吴宏春 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期198-204,共7页
裂变气体产物的积累会造成燃料元件失效,本文主要利用蒙特卡罗燃耗计算程序RMC对热管式空间快堆UN燃料精细化燃耗和放射性核素的产生进行了计算,研究了空间堆的精细燃耗分布以及UN燃料中裂变气体(主要是Xe和Kr)的积累随运行时间的变化... 裂变气体产物的积累会造成燃料元件失效,本文主要利用蒙特卡罗燃耗计算程序RMC对热管式空间快堆UN燃料精细化燃耗和放射性核素的产生进行了计算,研究了空间堆的精细燃耗分布以及UN燃料中裂变气体(主要是Xe和Kr)的积累随运行时间的变化规律。结果表明:百千瓦热管式锂冷空间堆过剩反应性满足7年不换料要求,寿期末的燃料与包壳之间的压强不足以造成燃料元件的破损,整个寿期空间堆燃料处于安全可靠的状态。 展开更多
关键词 空间堆 UN燃料 裂变气体 RMC
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大晶粒UO_(2)燃料裂变气体释放行为相场模拟研究
16
作者 刘东昆 王庆宇 +2 位作者 张田 周羽 王翔 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期281-294,共14页
为预测大晶粒UO_(2)燃料中裂变气体的释放行为,从而为事故容错燃料的发展提供支持,本文采用相场模型,对裂变气体在UO_(2)多晶微观结构中的释放行为进行了模拟.该模型采用一组耦合的Cahn-Hilliard方程与Allen-Cahn方程,用守恒场变量表示... 为预测大晶粒UO_(2)燃料中裂变气体的释放行为,从而为事故容错燃料的发展提供支持,本文采用相场模型,对裂变气体在UO_(2)多晶微观结构中的释放行为进行了模拟.该模型采用一组耦合的Cahn-Hilliard方程与Allen-Cahn方程,用守恒场变量表示裂变气体与空位的分布,以及用序参量区分气泡相与基质相.该模型重点考察了不同晶粒尺寸、不同温度条件与扩散系数对裂变气体释放行为产生的影响,展现了气泡的形核、生长、融合等行为,得到了一定程度燃耗深度下燃料的孔隙度、晶界处气泡覆盖率、气泡平均半径等模拟结果.结果表明,温度与扩散系数对孔隙度、晶界处气泡覆盖率的影响较为显著,在扩散系数较大时,晶粒尺寸也会对裂变气体释放行为产生较大影响,扩散系数较小时,晶粒尺寸的影响则不明显.此外,通过该模型得出的高燃耗深度下裂变气体气泡分布状况与实验结果也较为符合,该模型能较好地预测大晶粒UO_(2)裂变气体释放行为. 展开更多
关键词 相场模型 大晶粒UO_(2)燃料 裂变气体释放
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核燃料裂变气体行为研究进展
17
作者 钱郑宇 严冬 恽迪 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期32-41,共10页
核燃料裂变气体行为是影响核燃料性能最为关键的因素之一。裂变气体是核燃料在裂变过程中产生的惰性气体,性质较为稳定,但其不溶于燃料基体,多以气体形式存留在燃料内。存留在燃料基体内的裂变气体会造成燃料肿胀,而从基体中释放到气腔... 核燃料裂变气体行为是影响核燃料性能最为关键的因素之一。裂变气体是核燃料在裂变过程中产生的惰性气体,性质较为稳定,但其不溶于燃料基体,多以气体形式存留在燃料内。存留在燃料基体内的裂变气体会造成燃料肿胀,而从基体中释放到气腔的裂变气体会影响燃料和包壳间气隙的热导率和气压。无论是造成肿胀还是影响热导率和气压都会对核燃料的安全造成威胁,因此对裂变气体行为的研究具有重要意义。迄今为止,对裂变气体行为的相关研究开展了60余年,研究人员对裂变气体行为有了相当深刻的认识,并开发了包括裂变产生、气泡形核、气泡聚合、气泡迁移、气体原子重溶和最终裂变气体释放的一套完整的裂变气体行为理论体系,这套理论体系被广泛应用于核燃料性能分析中,为核燃料设计与性能模拟做出了极大的贡献。本文总结了裂变气体行为理论中多种具体的裂变气体行为,详细地阐述了裂变气体各种具体行为的产生原因及过程,同时针对不同类型核燃料独有的裂变气体行为进行了汇总,归纳了用于不同核燃料裂变气体行为的经验性和机理性模型,最后总结了现今裂变气体行为方向的研究重点。 展开更多
关键词 核燃料 裂变气体行为 陶瓷燃料 金属燃料
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贝叶斯推断法标定核燃料裂变气体释放模型
18
作者 潘昕怿 王业辉 +2 位作者 张盼 兰兵 依岩 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第2期266-270,共5页
针对模型参数不确定性影响裂变气体释放(FGR)机理模型预测精度的问题,构建了一套贝叶斯标定方法。利用FGR实验测量数据标定晶内气体扩散系数等模型参数并推断其后验概率分布,采用Kriging模型和主成分分析法提高贝叶斯推断效率。分析结... 针对模型参数不确定性影响裂变气体释放(FGR)机理模型预测精度的问题,构建了一套贝叶斯标定方法。利用FGR实验测量数据标定晶内气体扩散系数等模型参数并推断其后验概率分布,采用Kriging模型和主成分分析法提高贝叶斯推断效率。分析结果表明,标定后模型FGR计算结果的准确性显著提高,总体均方根误差降低约70%;5个模型参数后验分布标准差相比先验分布均有所减小,进而降低了FGR预测值的不确定度。 展开更多
关键词 裂变气体释放 标定 贝叶斯推断 KRIGING模型
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燃料棒性能分析软件JASMINE中裂变气体释放模型的评估
19
作者 朱亚楠 卫小艳 张明 《核科学与技术》 2023年第2期191-198,共8页
裂变气体释放是燃料棒堆内安全运行必须考虑的关键行为。为了准确预测燃料棒中裂变气体释放行为,基于燃料棒性能分析软件JASMINE,集成了经典的Forsberg-Massih模型,并开发了两阶段裂变气体释放模型JASGAS,考虑晶界气泡重溶效应的影响,... 裂变气体释放是燃料棒堆内安全运行必须考虑的关键行为。为了准确预测燃料棒中裂变气体释放行为,基于燃料棒性能分析软件JASMINE,集成了经典的Forsberg-Massih模型,并开发了两阶段裂变气体释放模型JASGAS,考虑晶界气泡重溶效应的影响,释放前后阶段的晶粒内部和晶界气体浓度变化。利用核燃料试验项目测量数据对模型进行评估,验证了模型的有效性。结果表明:在稳态工况下,JASGAS裂变气体释放模型预测较为准确,偏差较小;瞬态工况下,预测稍有偏低。 展开更多
关键词 裂变气体释放 燃料棒 JASMINE
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基于弥散燃料颗粒开裂的裂变气体释放模型 被引量:3
20
作者 陈洪生 龙冲生 +2 位作者 肖红星 韦天国 高雯 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期85-91,共7页
根据弥散燃料颗粒开裂后裂变气体的3种释放途径,分别建立了裂纹连通释放模型、气泡连通释放模型以及原子扩散释放模型,综合得到了基于弥散燃料颗粒开裂的裂变气体释放模型,并采用该模型对裂变气体释放量进行了计算。结果表明:裂变气体... 根据弥散燃料颗粒开裂后裂变气体的3种释放途径,分别建立了裂纹连通释放模型、气泡连通释放模型以及原子扩散释放模型,综合得到了基于弥散燃料颗粒开裂的裂变气体释放模型,并采用该模型对裂变气体释放量进行了计算。结果表明:裂变气体释放量主要由裂纹连通释放途径贡献;燃耗深度越高,裂变气体释放量的增加速率会越大;随着退火温度的增加,裂变气体释放量迅速增加,而退火时间越长,裂变气体释放量的增加速率越低。通过裂变气体释放量模型计算得到的裂纹宽度与实验观察到的裂纹宽度符合较好,对比结果验证了基于弥散燃料颗粒开裂的裂变气体释放模型的合理性。 展开更多
关键词 裂变气体释放 弥散燃料颗粒 开裂 燃耗 数理模型
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