新一代压水堆燃料和MOX燃料的替代者

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新一代压水堆燃料和MOX燃料 的替代者@我才是先生Ŀ ¼? 引言 ? 元件设计与制造工艺 ? 潜在燃料成分性能 ? METMET燃料的特点 ? 热堆内应用METMET的优势 ? 先进燃料元件开发 ? 后处理 ? 结论引言WWER型堆 先进燃料的要求? 铀含量高 ? 燃料中心温度低 ? 燃耗大 ? 瞬态适应性强U–Mo, U–Nb–Zr, U3Si等二元 METMET 或三元合金弥散在锆合金母体 中形成的弥散体材料弥散体燃料? 15-20% ? 500℃ ? 100MW d/kg U ? 瞬态适应性强元件设计和制造工艺弥散体：热导率大、抗辐照性能强潜在的燃料成分性能U–Mo, U–Nb–Zr, U3Si等 合金特点? 热导率大(UO2的近10? 寄生中子俘获小 ? 铀含量大（增加50%）倍)元件制造工艺铀合金颗粒 振动填充基混合体颗粒冶金热处理 结合METMET的性能UO2XIN UO2芯块 中心最高温度 ℃ 1600~1800 METMET 450~500~10 ~15 铀密度 g/cm3 事故工况下的温度 比一般的 UO2 200-300℃ ~45 120 燃耗 MW d/kg U 芯块温度低 堆内实验 AM堆内模拟RMBK运行条件，燃料结构完整 MIR堆内模拟VVER-440运行条件，燃料结构完整性能到底怎么样？？（计算+实验）辐照实验后结构完整1000℃下退火处理的照片，结构良好METMET的优势铀密度高（9.5-12.5% g/cm ），铀含量比普通的PWR、BWR和VVER燃料棒高15-50%，这就 允许铀的富集度减少或者燃耗的增加；热导率高（18-22 W/m K）mox燃料，这样可以降低燃料中 3 的最高温度至450-500℃（“冷料”）；孔隙率大，适应燃耗为1.0 g fiss/cm 时的膨胀， 相当于标准VVER-1000燃料棒燃耗为120 MW d/kg U；燃料和包壳间利用冶金结合，燃料 元件在瞬态下具有更好的适应性，这样有助于选择核电厂的最佳运行条件，增强了运行时 的可靠性和安全性；在高参数运行时抵抗氢腐蚀能力强。

3千辛万苦 费尽九年二虎之力 搞出来的METMET新型 燃料要她有何用处？？？先进燃料元件开发?高能量密度燃料1.MIT和Westinghouse联合推出双冷却剂通道方案 堆芯铀密度减小？装配困难 请选用 METMET方案 2.为FNPP开发小棒燃料（R9.8mm R6.8mm）?MOX燃料革命者---新型组合燃料组合燃料的制造工艺混 合 颗 粒加 热 处 理振动 填 充后处理传统版：溶解于热硝酸中处理 升级版：简化的DUPIC过程，及乏燃料的直接应用加热排出裂变气 体受力产生小变形， 破坏颗粒之 间的桥接过筛颗粒较小的 锆合金基体 被筛掉，颗 粒较大的燃 料重新加工 后继续利用结 论新在哪里？?燃耗得到扩展（达到120MWd/kg U），减少了天然铀的消耗并且减少了乏燃料，减少了在燃料循环上的花销mox燃料，更符合成本效益原则。 ?应用高密度铀，降低了铀235的富集度，节省了天然铀，增加了转换比， 给反应堆带来一定内在的安全性。这种情况下原本使用5%富集度才能达到60 MW d/kg U的燃耗，现在使用3.3%的富集度就能达到，如果使用原来的富集 度就能经历两次循环。反应堆的经济性提高了。 ?芯块中心温度低，提出并实践了“冷料”的概念。 ?瞬态条件适用性更强，对反应堆运行的成本效益具有积极意义。 ?替换MOX燃料，通过精确掌握METMET型燃料制造技术，不需要建造 MOX燃料制造厂。

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