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我国耐事故核燃料元件包壳研制获进展

时间:2020-05-22 来源:中国能源报

日前,我国SiC复合包壳研究在中国核动力研究设计院(以下简称“核动力院”)高通量试验堆完成首次高注量辐照考验,全部辐照考验样件经过解剖分解及外观检查,辐照样件外观状态良好,各项技术指标在国内处于领先位置,在国际上处于先进水平,标志着中核集团在耐事故燃料研发迈上新台阶,为后续耐事故燃料包壳优化改进和工程应用奠定坚实基础。

福岛核事故以来,国际上对反应堆安全性提出了更高要求,耐事故燃料应运而生。耐事故燃料通过改善燃料元件整体性能以提高反应堆的安全性,是世界先进的燃料元件。作为其中的核心关键,SiC复合包壳是全球耐事故燃料研究领域的重点前沿方向。

SiC复合包壳由核动力院牵头自主研制,将SiC纤维编织成预制体,通过化学气相渗透工艺进行致密化,完成预制体气孔填充,具有优良的高温耐氧化性能、抗辐照损伤性能以及较高的高温强度,可有效降低严重事故下包壳材料氧化速率,保持包壳材料在严重事故下的几何可冷却性,从而有效延长燃料元件抵御严重事故的时间,从根本上提高反应堆的安全性。

据悉,针对国际前沿的耐事故燃料研究领域,中核集团于2016年启动专项计划,针对耐事故燃料开展系统全面研究,对包括SiC复合包壳在内的新型包壳材料、新型燃料和革新性燃料元件设计开展攻关科研,目前已经取得了丰硕的成果和突破性的进展。后续,核动力院将针对SiC复合包壳的加工工艺、焊接工艺以及全尺寸包壳成型等关键难点开展研究。

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