摘要：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。

摘要：弥散燃料芯体中的陶瓷燃料颗粒在辐照条件下会形成裂变气孔,燃料颗粒内部气孔间的相互干涉作用及气孔内压的增长致使局部拉应力超过材料强度极限,进而导致燃料颗粒开裂。本文考虑高燃耗燃料颗粒内气孔尺寸和位置分布的非均匀性,实现了颗粒内部的细观结构参数化建模。运用有限元方法计算并分析了气孔尺寸、基体约束压应力、温度和气孔分布方式对颗粒内部最大拉应力的影响,研究了颗粒内开裂危险区的分布规律。结果表明,陶瓷燃料颗粒最大拉应力随气孔尺寸和温度的增加而增大,随基体约束压应力的增加而减小;燃料相的断裂强度减小,开裂危险区面积增大;燃料颗粒从内部多处开裂破坏,而表层处开裂的概率更大。本文为弥散燃料失效研究及优化设计提供了分析方法及数值参考。

摘要：实现燃料组件的高燃耗是提高燃料利用率、降低燃料循环成本的基础。在高燃耗燃料组件设计中，一系列关键问题集中在锆合金材料的多方面性能上。本文从腐蚀性能、氢吸收量、辐照生长、辐照蠕变、机械性能等主要方面评述了锆合金的发展状况。揭示了合金成分筛选、加工工艺优化的带有规律性的要求和锆合金这一多元体系中各要素之间既对立又统一的辩证关系，展望了新锆合金再开发、再创新的方向。

摘要：自从1974年应急堆芯冷却安全验收准则——ECCS准则发布以来,燃料设计以及核反应堆的运行状态都发生了巨大的变化,包括新的燃料和包壳尺寸、新型的包壳合金材料、更高的燃耗和更长的换料周期。这些变化改变了反应堆内的工作环境,影响将来的反应堆设计。设计的试验表明,失水事故工况下,高燃耗燃料棒在远低于安全准则的规定值下发生破裂,性能分析程序Fraptran-1. 5的模拟结果与试验结果一致。未来需要更多的试验数据,为ECCS安全准则的修订提供参考。

摘要：本文通过ＶＡＮＤＥＬＬＯＳ－Ⅱ、敦贺２号、法国９００ＭＷｅ机组等国外大型压水堆核电厂实例分析，讨论了长循环、高燃料燃料管理实施策略。基于这些分析和讨论对我国运行核电厂堆芯燃料管理的策略选择提出了一些设想。

摘要：本文综述了日本开发的两种大晶粒芯块的制造技术，一种是“氧化－还原芯块”，另一种是“添加Ａｌ２Ｏ３．ＳｉＯ２芯块”。试验堆辐照后的检验结果表明，两种类型的芯块都具有良好的减少裂变气体释放和良好的抗ＰＣＩ性能。含两种类型芯块的先导组件已装入商用ＰＷＲ中辐照，待检验后将选择其中之一作为未来ＰＷＲ高燃耗的商用燃料。

摘要：本文首先介绍了FUPAC软件中与N36合金包壳相关的计算模型,后针对高燃耗情况下,采用FUPAC软件对CF燃料棒的性能进行理论分析,结果表明:在CF燃料棒燃耗达到60000 MWd/t,寿期内Ⅰ、Ⅱ类运行工况下,其结构完整性能够得到保持。

摘要：通过改进FRAPCON-2程序中的燃料导热系数模型和裂变气体释放模型,使之能对高燃耗的燃料进行性能分析计算。并利用Halden堆IFA 597.3ROD8的试验数据对程序进行了验证。结果表明,改进后的程序所计算出的参数(如燃料温度和裂变气体释放份额)均与实测值符合很好,对程序的改进是成功的。

摘要：在高燃耗情况下,燃料芯块的热导率随燃耗降低,该现象被称之为热导率降级(TCD)现象。TCD现象影响失水事故(LOCA)前稳态工况的燃料平均温度和燃料储能,进而影响大破口LOCA过程中的包壳峰值温度(PCT)。本研究采用大破口LOCA分析程序WCOBRA/TRAC对CAP1000冷段双端剪切断裂事故进行了不同燃耗的敏感性分析,并获得了不同工况下的PCT。分析中采用美国核燃料研究所(NFI)修正的TCD模型对降级后的燃料热导率进行模拟,同时考虑了燃耗大于30GW·d/tU后FQ和FΔh峰值因子的降低。敏感性分析表明,考虑TCD和峰值因子降低的影响,PCT极限工况不再出现在低燃耗区间,而出现在燃耗为29GW·d/tU附近。与其他燃耗水平相比,该燃耗点的PCT第1峰值和第2峰值均处于最高水平。本研究结果可为高燃耗情况下非能动电厂大破口LOCA的分析评估提供参考。

摘要：本报告论述了我国核电核燃料的生产现状；同时结合目前国际上核电核燃料的发展总趋势，提出了未来我国核电核燃料的生产发展方向，并通过我国核电核燃料的标准现状与国际上核电核燃料标准动态的对比分析，针对未来我国核电核燃料标准体系的建立谈了一些个人的看法和建议，望与同行们共同探讨。