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耐事故燃料用于高性能压水堆的分析研究 被引量：2
1
作者 尹春雨 高士鑫 +6 位作者 钱立波 秦雪 吴磊 张渝 崔怀明 肖忠 苏光辉 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期136-144,共9页
为明确未来高性能压水堆(PWR)可采用的耐事故燃料(ATF)元件设计方案,本研究采用燃料性能、核设计、反应堆热工安全的适用分析方法,从安全性、经济性和燃料性能等方面对几种潜在的ATF设计方案进行综合分析。结果表明:采用SiC复合包壳+高... 为明确未来高性能压水堆(PWR)可采用的耐事故燃料(ATF)元件设计方案,本研究采用燃料性能、核设计、反应堆热工安全的适用分析方法,从安全性、经济性和燃料性能等方面对几种潜在的ATF设计方案进行综合分析。结果表明:采用SiC复合包壳+高铀密度燃料的方案较好;由于高铀密度燃料(包括UN、U_(3)Si_(2)及UN-U_(3)Si_(2)复合燃料)各自均具有鲜明的特点,其中UN-U_(3)Si_(2)复合燃料在理论上可以成为高铀密度燃料的一大特色,但从中子经济性的角度考虑需要将UN中^(15)N进行富集,而目前的富集技术将大大提高该型燃料的制造成本。因此本研究建议高性能PWR的ATF燃料元件设计宜选择SiC复合包壳+U_(3)Si_(2)燃料的设计方案。 展开更多
关键词 耐事故燃料 SiC复合包壳 高铀密度燃料 燃料性能
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商用压水堆核燃料研发进展与应用展望 被引量：2
2
作者 焦拥军 于俊崇 +3 位作者 周毅 李垣明 陈平 段振刚 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-7,共7页
压水堆(PWR)是目前核电厂反应堆的主力堆型,而核燃料是反应堆的能量源泉和放射性裂变物质的主要来源,关乎核电厂的经济性和安全性。本文对当前国际上面向商用PWR应用研发的掺杂UO_(2)燃料、高铀密度燃料、微封装燃料和金属燃料的性能特... 压水堆(PWR)是目前核电厂反应堆的主力堆型,而核燃料是反应堆的能量源泉和放射性裂变物质的主要来源,关乎核电厂的经济性和安全性。本文对当前国际上面向商用PWR应用研发的掺杂UO_(2)燃料、高铀密度燃料、微封装燃料和金属燃料的性能特点、技术状态及前景进行了归纳和评价。在掺杂UO_(2)燃料中,大晶粒燃料具有较高的技术成熟度,将在PWR实现大规模商用;高铀密度燃料和金属燃料在高温水腐蚀氧化问题以及事故下的行为仍待研究解决;具有极致安全的微封装燃料更适合特殊用途的小型反应堆。应协同开展先进燃料组件设计、建立设计准则以及研发高保真的性能分析技术等,以充分发挥新型燃料的可靠性及高燃耗优势。 展开更多
关键词 压水堆(PWR) 耐事故燃料(ATF) 高铀密度燃料 微封装燃料 金属燃料
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耐事故燃料芯块的制备方法与研究进展 被引量：1
3
作者 张翔 潘小强 +1 位作者 陆永洪 张瑞谦 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期334-339,350,共7页
福岛核事故发生后,为提高核燃料元件抵抗严重事故能力而开发的耐事故燃料成为核行业研究热点。本文介绍了以BeO、SiC掺杂为代表的热导增强型UO_(2)芯块、高铀密度高热导燃料芯块和全陶瓷微封装燃料芯块,总结了耐事故燃料芯块的优势特性... 福岛核事故发生后,为提高核燃料元件抵抗严重事故能力而开发的耐事故燃料成为核行业研究热点。本文介绍了以BeO、SiC掺杂为代表的热导增强型UO_(2)芯块、高铀密度高热导燃料芯块和全陶瓷微封装燃料芯块,总结了耐事故燃料芯块的优势特性、热导率、制备方法和研究进展,分析和展望了耐事故燃料芯块的现有问题和应用前景,以期为耐事故燃料芯块的研究提供参考。 展开更多
关键词 耐事故燃料 燃料芯块 二氧化铀 高铀密度 全陶瓷微封装燃料
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真空烧结U_(3)Si_(2)燃料芯块的微观组织与导热性能
4
作者 陆永洪 贾代坤 +7 位作者 粟丹科 潘小强 夏季斌 王一帆 王挺 张翔 王子圳 邱绍宇 《粉末冶金材料科学与工程》 2022年第4期436-441,共6页
以U_(3)Si_(2)粉末为原料,采用真空烧结法制备U_(3)Si_(2)燃料芯块,研究烧结温度对U_(3)Si_(2)燃料芯块密度的影响,分析U_(3)Si_(2)燃料芯块的铀质量浓度和杂质含量,并对燃料芯块的微观组织和导热性能进行分析和测试。结果表明,随烧结... 以U_(3)Si_(2)粉末为原料,采用真空烧结法制备U_(3)Si_(2)燃料芯块,研究烧结温度对U_(3)Si_(2)燃料芯块密度的影响,分析U_(3)Si_(2)燃料芯块的铀质量浓度和杂质含量,并对燃料芯块的微观组织和导热性能进行分析和测试。结果表明,随烧结温度升高,U_(3)Si_(2)燃料芯块的密度先升高后降低,在1 550℃烧结2 h的U_(3)Si_(2)燃料芯块相对密度最高,约为96.7%,芯块的铀质量浓度为10.81 g/cm~3,明显高于现役UO芯块的铀质量浓度;该U_(3)Si_(2)燃料芯块由U_(3)Si_(2)、U_(3)Si_(2)和UO组成,芯块的热扩散系数随温度升高而逐渐增大,在500℃时的热扩散系数为3.95mm~2/s,比UO芯块提高约2倍。 展开更多
关键词 U_(3)Si_(2)燃料芯块 耐事故燃料 粉末冶金 高铀密度燃料 导热性能
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U_3Si_2燃料芯块的制备与显微组织研究 被引量：3
5
作者 张翔 刘桂良 +4 位作者 刘云明 肖红星 刘羽 陈蓉 张瑞谦 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期56-59,共4页
使用电弧熔炼破碎制备U_3Si_2粉末,通过粉末冶金工艺制备获得U_3Si_2燃料芯块,研究了芯块制备过程中U_3Si_2芯块成型能力以及烧结工艺对密度和显微组织的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的聚乙二醇(PEG)成型剂,在260～300MPa压力下... 使用电弧熔炼破碎制备U_3Si_2粉末,通过粉末冶金工艺制备获得U_3Si_2燃料芯块,研究了芯块制备过程中U_3Si_2芯块成型能力以及烧结工艺对密度和显微组织的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的聚乙二醇(PEG)成型剂,在260～300MPa压力下压制成型,在1550℃烧结2～4h后,U_3Si_2芯块密度最高达到11.4 g/cm^3,达到理论密度的的93%以上;芯块晶粒大小均匀,约为60μm,局部区域存在着少量U相或UO_2相夹杂;芯块的热导率明显优于UO_2,且随温度的升高,其热导率呈线性升高趋势。 展开更多
关键词 高铀密度 U3Si2燃料 耐事故燃料(ATF) 粉末冶金
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国际RERTR计划发展现状 被引量：1
6
作者 毛合简 周邦新 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期71-75,46,共6页
通过国际间十年的共同努力,降低研究试验堆铀浓缩度(RERTR)计划已经取得了很大的进展,找到了一种性能良好、铀密度高的低浓铀(LEU)燃料——U_3Si_2-Al 弥散型燃料。美国核管会已于1988年7月批准研究堆使用4.3g/cm^3铀密度的 U_3Si_2-Al... 通过国际间十年的共同努力,降低研究试验堆铀浓缩度(RERTR)计划已经取得了很大的进展,找到了一种性能良好、铀密度高的低浓铀(LEU)燃料——U_3Si_2-Al 弥散型燃料。美国核管会已于1988年7月批准研究堆使用4.3g/cm^3铀密度的 U_3Si_2-Al 燃料。本文简要地介绍了几个主要国家在这方面的进展情况,以及这种燃料元件在制造、性能方面的特点。 展开更多
关键词 RERTR计划 高铀燃料元件
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