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液态金属反应堆氧化物燃料钚迁移现象研究及影响分析
1
作者
徐昌恒
林煜宇
+4 位作者
潘晖
陈浩
何明涛
王欣欣
付学峰
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第7期1510-1519,共10页
由于径向温度梯度的存在,氧化物燃料芯块中的钚会通过热扩散机制沿温度梯度向高温区域迁移。此现象导致燃料棒中心区域的可裂变物质浓度提升,从而增加了芯块中心的功率输出,并对反应堆的热运行性能产生影响。在液态金属反应堆中,由于线...
由于径向温度梯度的存在,氧化物燃料芯块中的钚会通过热扩散机制沿温度梯度向高温区域迁移。此现象导致燃料棒中心区域的可裂变物质浓度提升,从而增加了芯块中心的功率输出,并对反应堆的热运行性能产生影响。在液态金属反应堆中,由于线功率密度较高,径向温度梯度更为显著,因此钚的迁移现象更加突出。为分析此现象,本研究使用自主研发的燃料性能分析程序中的扩散模型,对不同结构的氧化物燃料芯块的钚迁移行为进行详细分析,获取了不同线功率密度和燃耗深度钚同位素的径向分布数据。进一步地,通过与蒙特卡罗方法及传热模型耦合,开展了综合的物理及热工分析计算。研究结果表明,随着线功率密度及燃耗深度的提高,钚同位素向芯块中心的迁移现象趋于加剧。这种迁移不仅提升了芯块中心的功率,还相应减少了反应堆的热工安全裕量。若堆芯存在平均线功率密度超过300 W/cm且燃耗大于50 GW·d/tU的芯块,在热工安全分析中应考虑钚迁移现象的潜在影响。
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关键词
液态金属反应堆
氧化物燃料
钚迁移
芯块温度
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职称材料
新型锆合金包壳材料商业反应堆辐照考验方案设计
被引量：
1
2
作者
付浩
林少芳
+4 位作者
洪志强
林煜宇
张利斌
聂立红
邓勇军
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期2346-2350,共5页
对于一种新型锆合金包壳材料,在商业反应堆中开展服役条件下的辐照考验是其研发必不可少的关键环节。相比于国际核电发达国家在锆合金包壳材料研发中积累的丰富商业堆辐照考验,国内自主锆合金仅开展了有限的商业堆先导辐照考验,且考验...
对于一种新型锆合金包壳材料,在商业反应堆中开展服役条件下的辐照考验是其研发必不可少的关键环节。相比于国际核电发达国家在锆合金包壳材料研发中积累的丰富商业堆辐照考验,国内自主锆合金仅开展了有限的商业堆先导辐照考验,且考验的燃耗水平偏低。本文将通过对国外锆合金辐照考验经验的总结及自身实践经验,给出锆合金包壳商业反应堆辐照考验时在方案设计上的一般方法和堆芯安全评估、风险应对上的基本考虑,为国内锆合金商业堆辐照考验研究提供参考。
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关键词
锆合金
包壳
辐照考验
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职称材料
污垢沉积对燃料包壳性能影响研究
3
作者
傅先刚
蔡智毅
+3 位作者
林煜宇
林少芳
李长征
邓勇军
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期489-493,共5页
压水堆(PWR)一回路系统释放的腐蚀产物(又称为污垢)会沉积在燃料包壳表面。大量的污垢沉积不仅能够引起堆芯轴向功率偏移异常(AOA,Axial Offset Anomaly),还会导致燃料包壳表面局部温度升高,从而引起包壳氧化加速,严重情况下会导致燃料...
压水堆(PWR)一回路系统释放的腐蚀产物(又称为污垢)会沉积在燃料包壳表面。大量的污垢沉积不仅能够引起堆芯轴向功率偏移异常(AOA,Axial Offset Anomaly),还会导致燃料包壳表面局部温度升高,从而引起包壳氧化加速,严重情况下会导致燃料包壳腐蚀失效。燃料包壳垢致局部腐蚀(CILC,Crud-Induced Localized Corrosion)是导致燃料棒失效的重要原因之一。本文基于Ⅲ级污垢沉积风险评估方法,对某典型PWR电厂开展污垢沉积对燃料包壳性能影响的研究,评估各循环期间堆芯污垢最大沉积厚度以及污垢对燃料包壳氧化膜厚度的影响,为评估堆芯CILC失效风险提供依据。
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关键词
污垢沉积
燃料包壳
CILC
风险评估
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职称材料
题名
液态金属反应堆氧化物燃料钚迁移现象研究及影响分析
1
作者
徐昌恒
林煜宇
潘晖
陈浩
何明涛
王欣欣
付学峰
机构
中广核研究院有限公司
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第7期1510-1519,共10页
文摘
由于径向温度梯度的存在,氧化物燃料芯块中的钚会通过热扩散机制沿温度梯度向高温区域迁移。此现象导致燃料棒中心区域的可裂变物质浓度提升,从而增加了芯块中心的功率输出,并对反应堆的热运行性能产生影响。在液态金属反应堆中,由于线功率密度较高,径向温度梯度更为显著,因此钚的迁移现象更加突出。为分析此现象,本研究使用自主研发的燃料性能分析程序中的扩散模型,对不同结构的氧化物燃料芯块的钚迁移行为进行详细分析,获取了不同线功率密度和燃耗深度钚同位素的径向分布数据。进一步地,通过与蒙特卡罗方法及传热模型耦合,开展了综合的物理及热工分析计算。研究结果表明,随着线功率密度及燃耗深度的提高,钚同位素向芯块中心的迁移现象趋于加剧。这种迁移不仅提升了芯块中心的功率,还相应减少了反应堆的热工安全裕量。若堆芯存在平均线功率密度超过300 W/cm且燃耗大于50 GW·d/tU的芯块,在热工安全分析中应考虑钚迁移现象的潜在影响。
关键词
液态金属反应堆
氧化物燃料
钚迁移
芯块温度
Keywords
liquid metal reactor
oxide fuel
plutonium migration
fuel pellet temperature
分类号
TL32 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
新型锆合金包壳材料商业反应堆辐照考验方案设计
被引量：
1
2
作者
付浩
林少芳
洪志强
林煜宇
张利斌
聂立红
邓勇军
机构
生态环境部核与辐射安全中心
中广核研究院有限公司
大亚湾核电运营管理有限责任公司
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期2346-2350,共5页
文摘
对于一种新型锆合金包壳材料,在商业反应堆中开展服役条件下的辐照考验是其研发必不可少的关键环节。相比于国际核电发达国家在锆合金包壳材料研发中积累的丰富商业堆辐照考验,国内自主锆合金仅开展了有限的商业堆先导辐照考验,且考验的燃耗水平偏低。本文将通过对国外锆合金辐照考验经验的总结及自身实践经验,给出锆合金包壳商业反应堆辐照考验时在方案设计上的一般方法和堆芯安全评估、风险应对上的基本考虑,为国内锆合金商业堆辐照考验研究提供参考。
关键词
锆合金
包壳
辐照考验
Keywords
zirconium alloy
cladding
irradiation
分类号
TL329.2 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
污垢沉积对燃料包壳性能影响研究
3
作者
傅先刚
蔡智毅
林煜宇
林少芳
李长征
邓勇军
机构
中广核研究院有限公司
出处
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期489-493,共5页
基金
国家自然科学基金(U20B0211,针对堆芯氧化腐蚀产物材料-热工-中子行为的多物理耦合机理)
国家自然科学基金(52171085,模拟压水堆一回路冷却剂中燃料包壳管表面污垢沉积行为与机理研究)。
文摘
压水堆(PWR)一回路系统释放的腐蚀产物(又称为污垢)会沉积在燃料包壳表面。大量的污垢沉积不仅能够引起堆芯轴向功率偏移异常(AOA,Axial Offset Anomaly),还会导致燃料包壳表面局部温度升高,从而引起包壳氧化加速,严重情况下会导致燃料包壳腐蚀失效。燃料包壳垢致局部腐蚀(CILC,Crud-Induced Localized Corrosion)是导致燃料棒失效的重要原因之一。本文基于Ⅲ级污垢沉积风险评估方法,对某典型PWR电厂开展污垢沉积对燃料包壳性能影响的研究,评估各循环期间堆芯污垢最大沉积厚度以及污垢对燃料包壳氧化膜厚度的影响,为评估堆芯CILC失效风险提供依据。
关键词
污垢沉积
燃料包壳
CILC
风险评估
Keywords
Crud deposition
Fuel cladding
CILC
Risk assessment
分类号
TL352 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
液态金属反应堆氧化物燃料钚迁移现象研究及影响分析
徐昌恒
林煜宇
潘晖
陈浩
何明涛
王欣欣
付学峰
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
新型锆合金包壳材料商业反应堆辐照考验方案设计
付浩
林少芳
洪志强
林煜宇
张利斌
聂立红
邓勇军
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
污垢沉积对燃料包壳性能影响研究
傅先刚
蔡智毅
林煜宇
林少芳
李长征
邓勇军
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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