高温气冷堆燃料元件

第1章　高温气冷堆燃料元件 1

1.1　概述 1

1.1.1 高温气冷堆概述 1

1.1.2　高温气冷堆燃料元件概述 7

1.1.3　我国高温气冷堆及其燃料元件的发展 16

1.2　高温气冷堆燃料元件设计 18

1.2.1　高温气冷堆燃料元件设计任务 18

1.2.2　高温气冷堆燃料元件破损机制 19

1.2.3　高温气冷堆燃料元件设计准则 21

1.2.4 高温气冷堆燃料元件结构、材料和各组分的功能 24

1.2.5　高温气冷堆燃料元件设计参数 31

1.2.6　安全评价 50

1.3 高温气冷堆燃料元件制造 56

1.3.1　二氧化铀核芯的制造 56

1.3.2　包覆燃料颗粒的制造 85

1.3.3　球形燃料元件的制造 93

1.3.4　棱柱形元件的制造 110

1.4　高温气冷堆燃料元件主要性能检测方法 111

1.4.1　热重天平法测量UO2核芯O/U原子比 111

1.4.2　数字图像法测量UO2核芯球形度 112

1.4.3 软X射线照相投影仪法测量UO2核芯直径、SiC层和外致密热解炭层厚度 114

1.4.4　瓷相法测量疏松热解炭层和内致密热解炭层的厚度 117

1.4.5　沉浮法测量SiC层和致密热解炭层密度 120

1.4.6　光学法测量致密热解炭层各向异性度 123

1.4.7　激光脉冲法测量石墨基体球热导率 128

1.4.8　燃料元件石墨基体热膨胀各向异性的测量 132

1.4.9　基本石墨球抗氧化性能测量方法 136

1.4.10　球形燃料元件自由铀含量测定 137

1.4.11　基体石墨球落球强度测量方法 138

1.4.12　基体石墨球的压碎强度测量方法 139

1.4.13　基体石墨球的磨损率测量方法 139

1.4.14　球形燃料元件无燃料区检验 140

1.5　高温气冷堆燃料元件辐照试验 141

1.5.1　高温气冷堆燃料元件的辐照效应 142

1.5.2 高温气冷堆燃料元件辐照试验目的及其试验步骤 148

1.5.3　堆内辐照试验 150

1.5.4　辐照后检验技术 161

参考文献 167

第2章　高温气冷堆用石墨 176

2.1　概述 176

2.1.1　石墨的晶体结构 176

2.1.2　石墨在高温气冷反应堆中的应用 177

2.1.3　高温气冷堆用石墨的发展 179

2.2　高温气冷堆用石墨的性能及测试分析 186

2.2.1　石墨的性能 186

2.2.2 高温气冷堆用石墨性能的测试分析 191

2.3　高温气冷堆反射层石墨的生产 194

2.3.1　主要原材料 194

2.3.2　原料的煅烧 194

2.3.3　粉碎和筛分 197

2.3.4　配料和混捏 198

2.3.5　成形 200

2.3.6　焙烧 202

2.3.7　浸渍及二次焙烧 203

2.3.8　石墨化和气体纯化 204

2.4　辐照对石墨的影响 206

2.4.1　辐照对石墨结构的影响 206

2.4.2　辐照对石墨尺寸的影响 207

2.4.3　辐照对石墨热导率的影响 208

2.4.4　辐照对石墨热胀系数的影响 210

2.4.5　辐照对石墨强度和弹性模量的影响 211

2.4.6　石墨的潜能 213

2.4.7　石墨的辐照蠕变 214

参考文献 215