摘要：对先进耐事故燃料(ATF)芯块的研发背景进行了概述,重点讨论了耐事故uo2基复合燃料芯块的国内外研究现状,认为UN、U3Si2和ThO2等燃料相是耐事故uo2基复合燃料芯块中最具发展潜力的掺杂相,然而其最佳添加量及分布状态尚需结合多尺度数值模拟和实验研究的方法开展深入探索。

摘要：设计和制备了uo_2-碳纳米管（MWNTs）复合燃料芯块,研究了复合燃料的导热性能,分析了影响复合燃料热导率的关键因素。结果表明：复合燃料热导率主要与MWNTs的体积含量、界面和MWNTs的长径比有关。复合燃料的热导率随MWNTs体积含量的增加而升高,当体积含量超过10%时,提升效果进一步加强;界面对复合燃料的热导率影响显著,在1 521℃以上,uo_2会与MWNTs发生界面反应生成UC等界面相,阻碍了燃料热导率的提高。在1 450℃,热压烧结芯块的热导率提高25.65%,在1 650、1 700和1 750℃,无压烧结芯块的热导率分别提高了22.67%、20.32%和18.3%;复合燃料热导率随着MWNTs长径比的增大而升高,掺杂MWNTs的长径比分别为3×10~3、5×10~3、7×10~3和9×10~3时,燃料热导率分别提高了18.3%、19.93%、22.42%和25.09%。

摘要：采用基于刚性离子势的分子动力学模拟方法初步计算了uo2晶体中(100),(110)和(111)3种低密勒指数晶面在300—1500K范围内的表面能大小.结果表明,3种晶面的表面能大小随温度的升高而降低,与实验结果趋势一致;原子排列最紧密的(111)晶面具有最低的表面能,3种晶面的表面能大小从高到低依次为(100),(110)和(111)晶面;达到平衡状态下的表面层原子相对于体内原子层在表面的法线方向上发生了明显的压缩并且表面层原子的对称性也降低了,表面原子的弛豫效应一直影响到了第5层.计算研究结果将有助于深入认识uo2燃料中裂变气体气泡的聚集长大以及燃料的辐照肿胀开裂行为.

摘要：本工作建立了受气泡内压作用的双气泡uo2模型,利用有限元方法得到燃料颗粒受气泡内压作用、不同气泡间距条件下的燃料颗粒应力分布结果,并讨论了气泡间距、气泡半径和气泡内压对气泡之间相互作用的影响。研究结果表明,受气泡相互作用的影响,燃料颗粒内部产生了应力集中,应力集中倍率与气泡间距和气泡半径的比值(距径比)有关,与气泡内压无关。当距径比等于1时,应力集中倍率约为未考虑气泡相互作用影响时的2倍。当气泡尺寸不同时,应力集中主要发生在靠近小气泡的燃料基体处。

摘要：对用全胶凝法生产HTR-10临界量陶瓷uo2燃料核芯进行了系统的总结,给出了陶瓷uo2产品的检测结果:密度>98%理论密度,氧铀比=2.00,不圆度<1.05,直径=500±50μm,标准偏差<15μm,提供了主要工序的控制参数。通过对温度、水解速度、胶液铀浓度、脱碳速度、还原-烧结升温程序、气氛等的控制,使质量达到了HTR-10燃料元件的设计要求,为工业化生产奠定了基础。本文还就若干关键技术:溶胶的质量控制、多喷嘴均匀分散、三功能回转真空干燥机等进行了介绍。

摘要：分别采用热压烧结与无压烧结工艺制备了掺杂5%~20%多壁碳纳米管（MWNTs）的uo2复合燃料芯块,分析了芯块的性能。结果表明：乙醇湿法球磨可将MWNTs均匀分散到uo2基体中;热压烧结芯块随MWNTs含量的增加,芯块密度逐渐下降,MWNTs含量为5%的芯块密度为96.7%TD;无压烧结芯块随MWNTs含量的增加,芯块密度先升高后降低,MWNTs含量为12.5%的芯块密度最高,为97.2%TD;1 400℃、50 MPa热压烧结工艺,MWNTs与uo2基体未发生反应;1 750℃无压烧结工艺,MWNTs与uo2基体产生微弱反应生成少量UC相;SEM显示,MWNTs在uo2基体以沿晶和穿晶状态分布;在250℃,热压烧结uo2-10%MWNTs芯块热导率为6.76 W/（m·K）,提高了20.28%;无压烧结uo2-12.5%MWNTs芯块热导率为6.65 W/（m·K）,提高了18.33%。

摘要：利用有限元模拟方法建立了uo2弥散型燃料颗粒受内部多个气泡内压作用的模型,计算得到了燃料颗粒内部存在多个气泡时的应力分布结果。结果表明,当气泡沿x轴均匀排列时,y方向的最大正应力随气泡数量的增多而增大,且增大幅度逐渐减小,气泡对燃料颗粒内部最大正应力的影响存在极限;当存在多行气泡时,燃料颗粒内部x方向的最大正应力随气泡行数的增加而增大,y方向的最大正应力随气泡行数的增加而减小;气泡造成的燃料颗粒内部的应力集中效应随距径比的增大而减小。

摘要：采用Sol-Gel法内胶凝工艺,以贫铀芯块为原材料,经过煅烧、溶解、配胶、胶凝、老化、洗涤、干煅、还原烧结、筛分优选制备直径为2~3 mm的陶瓷uo2球形燃料芯核。相关的物性及化学分析结果表明：所制备的燃料芯核内部结构致密均匀,密度为理论密度的97±2%;杂质含量低,氧铀比为2.00±0.01;平均直径为2.6 mm;球形度小于1.10,平均为1.06。

摘要：本文简述了uo_2燃料的涂层工艺和涂层原理,评价了某些涂层设备,讨论了涂层工艺参数(涂层温度、进料参数、涂层时间等)对涂层过程及结果的影响,简单介绍了涂层产品质量的检验方法。

摘要：文章研究了一种由uo_2(NO_3)_2溶液制备高温气冷核反应堆燃料芯核(φ200±20μm)的外胶凝方法,由uo_2(NO_3)_2、尿素、NH_4NO_3、水、聚乙烯醇、四氢糠醇、乙二醇组成的溶液,经振动喷咀分散成液滴后,先后在氨气和氨水中固化成微球。设计和控制几何因子、物理因子、极限流量、振动频率等四项参数,可获得均匀分散的胶滴。固化后的湿球经陈化、洗涤后即可缓慢干燥。此方法简单、湿球强度好。