基于PBR的核电金属材料腐蚀释放模型研究

核电金属材料在高温高压水环境中发生腐蚀,其腐蚀产物将会在堆芯内沉积,并对燃料运行、堆芯反应性及一回路放射性等产生影响。本文基于腐蚀释放动力学理论,结合金属氧化物体积比(Pilling-Bedworth Ratio,PBR)假设,建立了一种核电金属材料腐蚀释放模型,并基于因科镍690的实验数据,对该模型进行了验证。结果表明:该腐蚀释放模型具有科学性及合理性,可定量分析核电金属材料主要的腐蚀释放产物。本文提出的腐蚀释放模型可量化腐蚀产物主要元素,为反应堆腐蚀产物影响分析提供基础要素,对微量元素的量化后续还需做进一步的研究。

核电废金属熔炼为容器的剂量限值研究

熔炼去污是核电金属废物最小化处理的有效方法,通过熔炼获得的铸锭产品中已经剔除大部分废金属中的超铀元素至废渣中。我国尚缺乏铸锭产品再利用指导值,根据欧共体废金属再利用推荐,作为核工业废物容器的再利用铸锭产品比活度为1Bq/g。以混有^(54)Mn、^(60)Co、^(95)Nb、^(110m)Ag、^(124)Sb和^(125)Sb放射性核素的LID-IIa型合金钢桶和FA-IV型合金钢箱作为研究对象,采用蒙特卡洛方法计算钢桶和钢箱表面和表面100cm处的剂量率。经计算,钢桶表面100cm年剂量率为0.107mSv,钢箱表面100cm年有效剂量为0.215mSv,钢桶和钢箱表面剂量值均低于我国对职业人员年有效剂量标准要求。考虑厚度为0.15cm钢桶和厚度为0.30cm钢箱对γ射线自吸收效应的情况下,钢桶和钢箱自吸收因子为1可以忽略不计。计算结果表明,熔炼后铸锭比活度为1Bq/g的铸锭可作为在核工业废物容器再利用原材料。

核电异种金属焊接材料及方法研究现状

异种金属焊接接头开裂是导致核电事故的主要原因,急需开发新材料新技术,提高焊缝质量。传统电弧焊方法存在效率低、热输入大和变形严重等问题。窄间隙电弧焊的热输入、填充量、变形量等都比传统电弧焊低。与窄间隙电弧焊相比,窄间隙激光填丝焊坡口更窄、热输入更低、变形更小、精度更高。研究表明,窄间隙激光填丝焊可获得满足核电压力容器制造要求的焊缝,有望成为异种金属连接新方法。然而,现有窄间隙激光填丝焊采用常规激光及单焊丝填充,仍存在3个主要问题:一是界面容易产生未熔合问题;二是熔融金属粘度大,熔池流动性差,合金元素分布不均匀;三是低熔点共晶相沿晶界析出过多,无法兼顾焊缝抗液化裂纹、应力腐蚀裂纹和高温失塑裂纹能力。研究表明,焊接热源和焊材是解决上述问题的2个关键因素。

核电设备用SA533GrBCL2-304L金属复合板爆炸焊接工艺试验研究

通过对SA533GrBCL2-304L的爆炸焊接工艺试验研究,优化爆炸焊接工艺参数,制定合理的热处理工艺,开发了理化性能指标均达到设计要求的核电设备用SA533GrBCL2-304L金属复合板,为抢占核电金属复合板的原材料市场、打破国外市场垄断奠定了基础。