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MAX相(Ti3SiC2)應用于核燃料包殼 

發布時間:2020/07/25

國際工程前沿的統計分析,目前最可能帶來核電技術突破的是耐事故燃料(ATF)技術,提升固有安全性,用以降低堆芯(燃料)熔化的風險;緩解或消除鋯水反應導致的氫爆風險;提高事故下裂變產物燃料組件內包容的能力等。耐事故燃料開發分包殼和燃料芯塊兩個方面,包殼采用MAX相(Ti3SiC2)涂層,先進金屬包殼(如FeCrAl合金,復合Mo包殼),以及SiC復合包殼(如單質SiC內層-SiC纖維層-單質SiC外層)等,其中SiC包殼材料熔點達到5245℃,遠高于Zr1852℃的熔點;芯塊有UO2芯塊摻雜改性(添加改性顆粒提高熱導率,如BeO、SiC晶須、金剛石),采用高密度陶瓷燃料(如高熱導,高鈾密度的U15N、U3Si2、UC),金屬基體微封裝燃料(如BISO/TRISO顆粒彌散于鋯合金基體),以及全陶瓷微封裝燃料(如BISO/TRISO顆粒彌散于SiC基體)等,例如UO2-鉆石顆粒彌散芯塊中心溫度僅1259℃,低于傳統UO2芯塊1781℃。耐事故燃料的開發要有路線圖,從易到難,逐步推進,目標市場是逐步應用于新建和現有核電站,整體提升安全水平,取得成效。


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