高燃耗乏燃料干贮系统设计与验证研究

随着国内核电的快速发展,大量的乏燃料从反应堆中卸出,乏燃料的贮存问题具有迫切性与必要性。对高燃耗乏燃料贮存方法进行理论研究,设计了基于强制氦循环系统的乏燃料干式贮存综合台架。该系统包括冷凝、去湿、氦循环、密封容器四个模块,通过氦气循环对高燃耗乏燃料进行干燥与降温。本文对该系统进行模拟仿真验证与台架试验验证,利用仿真结果与试验结果进行相互印证,试验结果表明:该台架符合设计预期,能够在设计时间内通过氦循环系统对密封容器内部起到干燥及冷却的效果,为高燃耗乏燃料贮存提出了可行方法。

高燃耗下核燃料颗粒内部的应力状态及关键影响因素研究

高燃耗是先进反应堆堆芯的发展方向,高燃耗下核燃料内部微结构的精细化建模是燃料强度分析和性能评估的基础。本研究开发了高燃耗燃料颗粒微结构的自动化建模和力学计算程序,综合考虑燃料颗粒内气孔尺寸、位置的非均匀分布特征,系统分析了基体材料的力学性能、燃料颗粒间距、运行环境静水压力及裂变碎片损伤层对燃料颗粒开裂行为的影响规律。结果表明:燃料颗粒间距越大,燃料颗粒越不易开裂;裂变碎片损伤层的存在使得燃料颗粒开裂风险小幅增大;燃料颗粒内气孔尺寸、位置分布的非均匀性,会导致燃料颗粒从多处开裂,且颗粒在外层开裂的概率更大;开裂危险区普遍具有气孔尺寸较大且大气孔串联的特征;基体材料对燃料颗粒表面作用的约束压应力具有较大的波动性,但应力均值随燃料元件所受静水压力的增大而近乎线性增大;增大弥散燃料基体材料的弹性模量可在一定程度上抑制燃料颗粒的开裂行为;燃料元件所受静水压应力越大,燃料颗粒越不易开裂,而燃料颗粒间距缩小能削弱环境压应力的影响程度。本工作为高燃耗条件下弥散燃料安全评估及优化设计提供了分析方法及数值参考。

高燃耗乏燃料组件包壳氢化物应力再取向对运输安全影响的评价方法研究

目前国内外压水堆核电厂所使用的核燃料组件逐步向长周期高燃耗转变。高燃耗组件燃料棒锆合金包壳内的氢化物应力再取向现象显著,导致包壳强度和韧性降低,在厂外运输中更易受到外部作用而破裂,失去对燃料芯块的包容限制功能。本文通过对氢化物应力再取向机理的分析,确定乏燃料包壳能够保持强度和韧性的条件,并结合具体型号的乏燃料组件运输容器设计,提出并实践了一种通过容器内温度场分析判断高燃耗乏燃料组件厂外运输条件下保持安全性的方法。

法国电力公司决心一试4%富集燃料

【美国《核燃料》1996年2月12日刊第8页报道】 法国电力公司（EDF）燃料负责人Berard Esteve说,1995年年末,该公司已通知法杰马公司（Fagema）开始生产富集度4％的UO2燃料,供其1300MW压水堆使用。 订购这种4％富集燃料,而不订购相当数量的现用于这些大型压水堆中的3.1％富集燃料,是信念上的飞跃。4％燃料和相应的更高的卸料燃耗,在法国尚未被许可。