乏燃料棒M5锆合金包壳的透射电镜分析 被引量：1

1

作者 钱进 卞伟 +2 位作者 郭一帆 王鑫 梁政强 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期149-156,共8页

压水堆燃料元件的锆合金包壳,在服役期间会经受高中子注量辐照,其微观组织将发生很大变化,从而影响其宏观性能,因此锆合金包壳的中子辐照行为研究一直是核领域的研究重点。但由于材料经中子辐照后具有较强的放射性,相关的实验必须在热... 压水堆燃料元件的锆合金包壳,在服役期间会经受高中子注量辐照,其微观组织将发生很大变化,从而影响其宏观性能,因此锆合金包壳的中子辐照行为研究一直是核领域的研究重点。但由于材料经中子辐照后具有较强的放射性,相关的实验必须在热室内进行,因此针对辐照后燃料包壳微观组织的研究也一直是工作的难点。本文在中国原子能科学研究院热室设施上,通过透射电镜分析手段,研究了M5锆合金包壳材料中子辐照后的微观组织。样品来源于国内商业压水堆AFA3G型乏燃料棒,其燃耗分别为14 GW·d/tU和41 GW·d/tU。从燃料棒上截取长度约10 mm的包壳样品,在热室内完成去芯块与化学清洗,获得空包壳样品,然后通过机械制样方法,制备出?3 mm薄片状包壳基体样品,最后采用电解双喷减薄方法,制备出包壳透射电镜观察分析样品。另外,为对比锆包壳辐照后的组织变化,采用同样方法制备了相同材料的冷态观察分析样品。冷态样品与辐照样品的观察分析结果表明:冷态Zr合金包壳基体组织内部存在原生的第二相粒子,基体内部整体较为干净,纳米析出相稀少,未观察到明显的位错结构;辐照后,基体内原生的第二相粒子尺寸和分布与冷态样品差异不明显,但出现了明显的纳米析出相和高密度位错组织;随着燃耗的增加,纳米析出相尺寸有增加的现象;低燃耗与高燃耗样品位错组织具有相似性,表明在14 GW·d/tU燃耗下,锆合金包壳内由辐照产生的位错组织已基本趋于饱和状态;电子选取衍射结果表明,辐照后,基体内原生的第二相粒子虽存在一些非晶组织,但仍以bcc晶体结构为主,表明在41 GW·d/tU燃耗下,第二相粒子保持了一定的辐照稳定性;另外,第二相的EDS结果表明,随着燃耗的增加,Nb元素的含量有贫化趋势;分析认为,Zr合金经中子辐照,第二相粒子中的Nb原子扩展至Zr基体内,将促进Nb元素以纳米富Nb相形式在Zr基体中析出。 展开更多

关键词 辐照后检验 透射电镜 压水堆 锆合金 燃料棒 中子辐照 热室

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CN-101^(60)Co放射源研制 被引量：4

2

作者 梁政强 殷振国 +2 位作者 李显华 王鑫 刘歆粤 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期718-723,共6页

介绍了CN-101型工业辐照用60 Co密封源的研制过程和产品制备的工艺流程,包括结构设计、原型源试验、钴棒束水下解体、钴棒水下活度测量、钴棒热室切割、封装焊接、泄漏检查、表面污染检查、外形尺寸检查、最终产品活度测量。2011年2月... 介绍了CN-101型工业辐照用60 Co密封源的研制过程和产品制备的工艺流程,包括结构设计、原型源试验、钴棒束水下解体、钴棒水下活度测量、钴棒热室切割、封装焊接、泄漏检查、表面污染检查、外形尺寸检查、最终产品活度测量。2011年2月产品通过合格性鉴定,结果表明,产品各项技术指标达到国际先进水平。CN-101密封源的研制成功填补了国内辐照加工业空白,打破了国外产品的垄断,年生产能力达2.035×1017 Bq。 展开更多

关键词 CN-101密封源 60Co 钴棒 热室 封装

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回堆考验元件裂变气体测量分析 被引量：2

3

作者 梁政强 何长水 罗金汉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第z1期66-69,共4页

反应堆燃料元件的裂变气体释放率测量是辐照后检验的一项重要内容,它对于评价燃料元件的性能起着重要作用。回堆考验组件采用3×3-2再组装小组件方式,由一期考验的3根老棒、4根新棒和2根控制棒导向管组成。3×3-2小组件在中国... 反应堆燃料元件的裂变气体释放率测量是辐照后检验的一项重要内容,它对于评价燃料元件的性能起着重要作用。回堆考验组件采用3×3-2再组装小组件方式,由一期考验的3根老棒、4根新棒和2根控制棒导向管组成。3×3-2小组件在中国原子能科学研究院重水研究堆辐照到燃耗(以金属铀计,全文同)30.9GW·d八/t(老棒)时,堆内出现破损信号。随后将其运至热室,非破坏性检验未发现元件棒破损。为此,采用激光刺孔方法将7根元件棒刺穿,测量元件棒气腔内压和裂变气体释放率。结果表明,元件棒内压均不低于再回堆考验前的压力值,从而进一步证实元件棒未发生破损,与一期考验元件相比,回堆后的燃料棒裂变气体释放率无明显增加。 展开更多

关键词 回堆考验元件 燃耗 裂变气体 色谱分析

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3×3-2回堆考验组件辐照后检验 被引量：1

4

作者 梁政强 徐军 +4 位作者 冉木子 殷振国 王安文 韩传斌 王起瑞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第z1期56-60,共5页

文章涉及3×3-2可拆卸组件和相应热室检验装置的设计及热室内组件的远距离再组装和拆卸;组件检验及平均燃耗(以金属铀计,全文同)为30.9GW·d/t和6.5GW·d/t燃料棒的非破坏性检验和破坏性检验;室温和高温下的燃料棒检漏。主... 文章涉及3×3-2可拆卸组件和相应热室检验装置的设计及热室内组件的远距离再组装和拆卸;组件检验及平均燃耗(以金属铀计,全文同)为30.9GW·d/t和6.5GW·d/t燃料棒的非破坏性检验和破坏性检验;室温和高温下的燃料棒检漏。主要结果是:可拆卸组件及相应热室检验装置的设计合理,热室内远距离操作可行;经堆内考验后组件结构完整,但格架辐照弹簧松弛量较大;燃料棒性能完好,环脊明显,棒径减小显著;采用多种方法检漏,未发现破损的燃料棒。 展开更多

关键词 回堆考验元件 燃料棒 再组装 辐照后检验 检漏

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破损燃料棒二次氢化行为观察与分析 被引量：8

5

作者 钱进 郭一帆 +4 位作者 王鑫 褚凤敏 郭丽娜 卞伟 梁政强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1487-1493,共7页

燃料棒在堆内运行时,由于初次破口会导致包壳发生二次氢化现象,二次氢化是导致燃料棒发生严重破损的重要因素。针对实际工况下的破损燃料棒,在中国原子能科学研究院燃料与材料检验设施(303热室)上开展了相关辐照后检验,并采用热室金相手... 燃料棒在堆内运行时,由于初次破口会导致包壳发生二次氢化现象,二次氢化是导致燃料棒发生严重破损的重要因素。针对实际工况下的破损燃料棒,在中国原子能科学研究院燃料与材料检验设施(303热室)上开展了相关辐照后检验,并采用热室金相手段,对燃料棒二次氢化行为进行了观察分析。结果表明:二次氢化破口有明显的氢化肿胀现象;氢化物分阶段从内壁扩散到外壁,并形成“日爆”现象;二次氢化部位芯块温度明显升高,并会导致芯块气孔迁移、芯块晶粒长大、柱状晶生长等现象发生;相比未破损棒,破损棒二次氢化部位水侧氧化膜厚度有增加现象,但仍处于正常范围内。 展开更多

关键词 辐照后检验 破损燃料棒 锆合金 二次氢化 氢化物 二氧化铀 压水堆核电站

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国产压水堆核电站40 GW·d/tU乏燃料棒金相检验 被引量：7

6

作者 钱进 卞伟 +2 位作者 郭丽娜 郭一帆 梁政强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期420-426,共7页

为评价国产燃料棒在较高燃耗水平下的辐照性能,在中国原子能科学研究院燃料与材料检验设施(303热室)对燃耗为40GW·d/tU的国产压水堆核电站乏燃料棒进行了金相检验。检验内容包括芯块宏观与微观组织、包壳水侧腐蚀与氢化物分布、芯... 为评价国产燃料棒在较高燃耗水平下的辐照性能,在中国原子能科学研究院燃料与材料检验设施(303热室)对燃耗为40GW·d/tU的国产压水堆核电站乏燃料棒进行了金相检验。检验内容包括芯块宏观与微观组织、包壳水侧腐蚀与氢化物分布、芯块-包壳相互作用状况等。金相检验结果表明:40GW·d/tU燃耗下,芯块未发生明显的轮廓变化,气孔率为3.3%~5.8%,晶粒组织为等轴晶,平均晶粒尺寸为7.2μm;Zr合金最大水侧氧化膜厚度为23μm,氢化物分布和含量正常,最大氢含量约为150μg/g,同时不同部位的包壳氢含量与水侧氧化膜厚度基本呈线性关系,水侧腐蚀处于正常水平;包壳内壁有局部轻微腐蚀,包壳与芯块之间存在间隙,未发生包壳与芯块相互作用情况。 展开更多

关键词 压水堆核电站 乏燃料棒 高燃耗 辐照后检验 金相检验

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燃料棒破损超声检测技术研究 被引量：7

7

作者 殷振国 王华才 +1 位作者 刘歆粤 梁政强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期324-329,共6页

研制了单探头和双晶片探头两种类型超声探头,通过对模拟燃料棒破损前后超声信号变化规律的研究,确定了超声检测探头的型式及检测方法。研究结果表明,可通过15-20mm声程范围内超声回波幅度的差异来判定燃料棒是否破损;与单探头相比,所研... 研制了单探头和双晶片探头两种类型超声探头,通过对模拟燃料棒破损前后超声信号变化规律的研究,确定了超声检测探头的型式及检测方法。研究结果表明,可通过15-20mm声程范围内超声回波幅度的差异来判定燃料棒是否破损;与单探头相比,所研制的双晶片探头更适用于燃料棒破损超声检测,该双晶片探头能有效分辨的燃料棒内的最小水量为0.2mL。 展开更多

关键词 超声检测 燃料棒 破损

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压水堆核电站乏燃料元件γ扫描测量 被引量：3

8

作者 朱欣欣 章安龙 +2 位作者 王鑫 王华才 梁政强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期893-898,共6页

在压水堆核电站乏燃料元件检验中,完成了4根完整元件棒、4根破损元件棒的γ扫描测量,元件燃耗分布在9 600～45 000 MW·d/t(U)之间,获得了完整元件轴向相对燃耗分布、破损元件^(137)Cs分布及迁移流失情况。结果显示,破损元件均存在... 在压水堆核电站乏燃料元件检验中,完成了4根完整元件棒、4根破损元件棒的γ扫描测量,元件燃耗分布在9 600～45 000 MW·d/t(U)之间,获得了完整元件轴向相对燃耗分布、破损元件^(137)Cs分布及迁移流失情况。结果显示,破损元件均存在不同程度的Cs迁移流失,破口处存在^(137)Cs计数突变(降低)。破损元件^(134)Cs/^(137)Cs原子比分布与相邻完整元件基本一致,表明^(134)Cs、^(137)Cs流失比例近似相等,可用^(134)Cs/^(137)Cs原子比表征其相对燃耗分布;破口处可通过低挥发性核素^(154)Eu计数水平判断燃料芯块是否缺失。检验结果可为燃料元件破损原因分析及堆内行为分析提供重要依据。 展开更多

关键词 乏燃料元件 γ扫描 燃耗分布 Cs流失 燃料芯块缺失

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^(60)Co工业辐照源生产工艺建立及百万居里级生产线的建设 被引量：5

9

作者 刘歆粤 殷振国 +1 位作者 王鑫 梁政强 《同位素》 CAS 2011年第4期212-218,共7页

为扭转我国强60 Co源依赖进口的局面,自行研制了60 Co密封源的生产工艺,并建立了百万居里级的生产线。本文介绍了60 Co工业辐照源封装及质量检验热室等设施、60 Co密封源产品的型号及主要技术指标、生产工艺流程、研制过程中的几大关键... 为扭转我国强60 Co源依赖进口的局面,自行研制了60 Co密封源的生产工艺,并建立了百万居里级的生产线。本文介绍了60 Co工业辐照源封装及质量检验热室等设施、60 Co密封源产品的型号及主要技术指标、生产工艺流程、研制过程中的几大关键技术等。 展开更多

关键词 60Co密封源 生产工艺 百万居里 生产线

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重水堆压力管热室内直径测量技术研究

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作者 王华才 王克江 +2 位作者 殷振国 王鑫 梁政强 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第5期14-16,35,共4页

针对重水堆压力管辐照后具有较强的放射性不能直接测量等问题,采用一种在十字定位基础上的比较测量方法,在热室内建立一套可使用计算机远程控制的压力管内径测量系统。研究结果表明:该套测量系统可通过热室外操作吊车和机械手实现压力... 针对重水堆压力管辐照后具有较强的放射性不能直接测量等问题,采用一种在十字定位基础上的比较测量方法,在热室内建立一套可使用计算机远程控制的压力管内径测量系统。研究结果表明:该套测量系统可通过热室外操作吊车和机械手实现压力管的装卡,系统的重复测量准确度在0.4μm以内,绝对测量准确度在±3μm以内,该套热室内测量系统符合压力管内径测量的检测要求,可进行辐照后压力管尺寸测量工作。 展开更多

关键词 重水堆 压力管 热室 内径测量 十字定位

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国产A508-3钢的低周疲劳性能研究 被引量：8

11

作者 刘哲 佟振峰 梁政强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期127-133,共7页

结合承担的973课题,系统开展了国产A508-3钢的低周疲劳性能研究。其目的是通过低周疲劳性能测试、显微硬度计算、断口形貌观察以及微观结构分析,获得材料的疲劳性能数据,评价国产A508-3钢的疲劳性能,并为下一步辐照性能的研究提供数据... 结合承担的973课题,系统开展了国产A508-3钢的低周疲劳性能研究。其目的是通过低周疲劳性能测试、显微硬度计算、断口形貌观察以及微观结构分析,获得材料的疲劳性能数据,评价国产A508-3钢的疲劳性能,并为下一步辐照性能的研究提供数据基础。研究结果表明,国产A508-3钢的低周疲劳性能符合ASME的设计规范,具有循环软化的特征。 展开更多

关键词 A508-3钢 低周疲劳 微观结构

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3×3-2小组件加深燃耗考验元件的金相检验

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作者 徐军 何长水 +2 位作者 梁政强 龙纯育 向德光 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第z1期61-65,共5页

对3×3-2小组件加深燃耗考验元件进行了金相检验,元件最高燃耗(以金属U计,全文同)为30917MW·d/t。检验结果表明:锆包壳外表面氧化膜剥落较为严重,内表面氧化膜最大厚度为19.46μm;芯块与包壳平均间隙为24.93μm;包壳最大吸氢... 对3×3-2小组件加深燃耗考验元件进行了金相检验,元件最高燃耗(以金属U计,全文同)为30917MW·d/t。检验结果表明:锆包壳外表面氧化膜剥落较为严重,内表面氧化膜最大厚度为19.46μm;芯块与包壳平均间隙为24.93μm;包壳最大吸氢量达到190μg/g;芯块平均晶粒尺寸约为15.65μm,部分晶粒有所长大,但无柱状晶出现;芯块气孔率约为5.52％,尺寸小于5μm气孔的体积份额约占总气孔度的29.86％。在该燃耗下,元件仍具有一定的安全裕度。 展开更多

关键词 3×3-2燃料元件 加深燃耗 金相检验

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