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特种反应堆用亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比调控与机理研究
被引量：
1
1
作者
吴学志
尹邦跃
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S01期34-37,共4页
亚化学计量二氧化铀(UO_(2-x))是一种特殊的U⁃O系燃料,与传统的正化学计量二氧化铀(UO_(2))燃料相比,亚化学计量UO_(2-x)燃料具有极低的高温氧势和高温挥发;因此,它成为某些服役温度较高、服役时间较长的特种核动力反应堆的候选燃料之...
亚化学计量二氧化铀(UO_(2-x))是一种特殊的U⁃O系燃料,与传统的正化学计量二氧化铀(UO_(2))燃料相比,亚化学计量UO_(2-x)燃料具有极低的高温氧势和高温挥发;因此,它成为某些服役温度较高、服役时间较长的特种核动力反应堆的候选燃料之一。本工作以亚化学计量二氧化铀(UO_(2-x))燃料制备工艺为主线,研究亚化学计量(O与U物质的量比小于2)的形成机理。主要包括:理论计算亚化学计量燃料O/U比、氧势(ΔG_(O_(2)))及氧分压(P_(O_(2)))的关系;探明添加金属铀和烧结时间等工艺参数对燃料O/U比和ΔG_(O_(2))的影响规律。亚化学计量UO_(2-x)一种O/U比小于2的氧化物燃料,具有较低的高温氧势。本工作采用UO_(2+x)掺杂金属铀,通过混料、压制和烧结的粉末冶金工艺制备亚化学计量UO_(2-x)燃料,研究了亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比的变化规律和机理。结果表明:亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比随烧结氧势ΔG_(O_(2))降低而减小,O/U比小于1.995的形成条件为ΔG_(O_(2))小于-642.89 kJ/mol,在2023 K普通氢气条件下烧结,无法制备得到亚化学计量UO_(2-x);金属铀通过参与还原反应和调控烧结ΔG_(O_(2))两方面作用协同减小燃料的O/U比;燃料中加入金属铀发生液相烧结促进晶粒长大,亚化学计量UO1.974燃料晶粒尺寸为15~40μm,而正化学计量UO_(2)燃料晶粒尺寸为5~15μm,大晶粒具有较低的裂变气体释放率;拉曼光谱显示,与常规UO_(2)燃料相比,亚化学计量UO_(1.974)燃料的光谱峰发生偏移,这是亚化学计量燃料的特征峰。
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关键词
亚化学计量二氧化铀
氧势
氧分压
氧铀比
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职称材料
题名
特种反应堆用亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比调控与机理研究
被引量：
1
1
作者
吴学志
尹邦跃
机构
中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S01期34-37,共4页
文摘
亚化学计量二氧化铀(UO_(2-x))是一种特殊的U⁃O系燃料,与传统的正化学计量二氧化铀(UO_(2))燃料相比,亚化学计量UO_(2-x)燃料具有极低的高温氧势和高温挥发;因此,它成为某些服役温度较高、服役时间较长的特种核动力反应堆的候选燃料之一。本工作以亚化学计量二氧化铀(UO_(2-x))燃料制备工艺为主线,研究亚化学计量(O与U物质的量比小于2)的形成机理。主要包括:理论计算亚化学计量燃料O/U比、氧势(ΔG_(O_(2)))及氧分压(P_(O_(2)))的关系;探明添加金属铀和烧结时间等工艺参数对燃料O/U比和ΔG_(O_(2))的影响规律。亚化学计量UO_(2-x)一种O/U比小于2的氧化物燃料,具有较低的高温氧势。本工作采用UO_(2+x)掺杂金属铀,通过混料、压制和烧结的粉末冶金工艺制备亚化学计量UO_(2-x)燃料,研究了亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比的变化规律和机理。结果表明:亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比随烧结氧势ΔG_(O_(2))降低而减小,O/U比小于1.995的形成条件为ΔG_(O_(2))小于-642.89 kJ/mol,在2023 K普通氢气条件下烧结,无法制备得到亚化学计量UO_(2-x);金属铀通过参与还原反应和调控烧结ΔG_(O_(2))两方面作用协同减小燃料的O/U比;燃料中加入金属铀发生液相烧结促进晶粒长大,亚化学计量UO1.974燃料晶粒尺寸为15~40μm,而正化学计量UO_(2)燃料晶粒尺寸为5~15μm,大晶粒具有较低的裂变气体释放率;拉曼光谱显示,与常规UO_(2)燃料相比,亚化学计量UO_(1.974)燃料的光谱峰发生偏移,这是亚化学计量燃料的特征峰。
关键词
亚化学计量二氧化铀
氧势
氧分压
氧铀比
Keywords
substoichiometric uranium dioxide
oxygen potential
partial pressure of oxygen
oxygen to uranium ratio(n(O)/n(U)ratio)
分类号
TL352 [核科学技术—核技术及应用]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
特种反应堆用亚化学计量UO_(2-x)燃料O/U比调控与机理研究
吴学志
尹邦跃
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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