高速气流冲击法制备陶瓷-金属复合粉体

为了改善陶瓷粉体的分散性差、易团聚等缺点,同时赋予陶瓷颗粒新的表面特性,形成满足特定需求的陶瓷复合粉体,对比分析近几十年来广泛应用的粉体颗粒表面包覆改性技术,包括物理气相沉积包覆法、化学气相沉积包覆法、液相化学法、机械改性法等,重点对高速气流冲击改性的设备和原理进行详细论述,指出高速气流冲击改性技术在制备核-壳型复合颗粒时具有成本低、工艺简单、包覆膜致密均匀、对环境危害小等优点,更加适合于制备陶瓷-金属复合粉体。     

裂变核能大规模可持续发展情景及几个关键问题

裂变核能大规模可持续发展需建立闭式燃料循环系统,闭式燃料循环有多种可能的模式。根据我国核能发展策略、已有基础和发展预期,设定了我国闭式燃料循环系统的发展情景,并评估其能起的作用。对于设定的发展情景,需要解决的几个关键问题,包括快堆及其燃料循环的技术路线选择、应提高燃料燃耗减少燃料循环次数、拟进行全锕系元素燃料循环、开发超级金属燃料元件是关键技术任务等。     

钠冷快堆燃料元件性能分析程序的开发与验证

为了评估钠冷快堆氧化物燃料元件稳态、瞬态和事故条件下的性能和行为演化,开发了钠冷快堆燃料元件性能分析程序FIBER。程序采用有限体积法实现燃料元件温度的计算,用有限元方法实现力学、裂变气体释放的计算,并通过时间步长控制模块控制程序的稳定运行。为验证程序的准确性,通过调研得到俄罗斯BN600反应堆辐照数据,与FIBER程序的裂变气体释放、柱状晶粒等计算结果进行对比分析。结果表明,FIBER程序对最大燃耗11.8at%、最大辐照损伤78 dpa的快堆燃料元件的辐照变形、柱状晶区、裂变气体释放性能评价是有效的。     

高燃耗下快堆燃料与包壳的化学相互作用模型建立及验证

快中子反应堆二氧化铀燃料元件在高燃耗、高中子注量率、高线功率和高温状况下运行,燃料与包壳材料会发生复杂的物理化学相互作用。燃料元件化学相互作用模型的建立对高燃耗快堆燃料元件的设计非常重要。针对快中子反应堆氧化物燃料元件与包壳材料发生的化学相互作用,采用动力学模型建立了二氧化铀与奥氏体不锈钢、铁素体-马氏体钢包壳材料的化学相互作用模型,并通过实验数据验证该模型。结果表明：建立的快堆二氧化铀燃料与奥氏体不锈钢的腐蚀模型可以成功预测最大燃耗10.8at%、辐照损伤87.5 dpa的包壳腐蚀;建立的快堆二氧化铀燃料与铁马钢的腐蚀模型可以成功预测最大燃耗9.3at%、辐照损伤76.6 dpa的包壳腐蚀。研究结果为高燃耗二氧化铀辐照元件及示范快堆燃料元件的设计和性能预测提供重要的参考价值。