核电牺牲混凝土与堆芯熔融物相互作用研究

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1、来兩未？參硕壬学位论文核电牺牲混凝±与堆芯擦融物相互作用研究专业名巧；材稱科举与工涯研究生巧名：千＾俊导师姓名：孙伟教授＿茲合弹教授本论文获国家自然科学基金计划项目（５１３７８１１４）资助ＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮＢＥＴＷＥＥＮＳＡＣＲＩＦＩＣＩＡＬＣＯＮＣＲＥＴＥＡＮＤＭＥＬＴＣＯＲＩＵＭＭＣＣＩＩＮ（）ＮＵＣＬＥＡＲＰＯＷＥＲＰＬＡＮＴＳＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ

2、ｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｈｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＹＵ－ＹｈｉｇｕｎｊＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＳＵＮＷｅｉａｎｄＰｒｏｆ－．ＪＩＡＮＧＪｉｎｙａｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ２０１５东南大学学位论文独彻性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研充工作及取得的研充成果。尽我所知了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方

3、外论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研充成果，除，，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或巧书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所微的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。？曰期〇：＞＇研巧生签名：子塞佐ｉｒ、东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研充所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复巧件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致）。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（

4、包括Ｗ电子信息形式刊登论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括ｙ？电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。－ｏｉ导师签名ｉＡ研究生签名：日期：Ｍ；＿巧要一一在能源、环境危机日益凸显的今天，核能作为种清洁、稳定、高效且唯可大规。模替代化石燃料的能源，越来越受到重视历史上Ｈ次大的核电严重事故增大了公众对核电安全性的顾虑，但也推动了核电技术的发展，目前核电技术己发展到第Ｈ代。核电严重事故中，第Ｈ代核电站通过压力容器内和压力容器外两种方式稳定堆芯烙敲物，从而大大降低了放射性

5、物质发生泄漏的可能性。其中，堆外稳定通过设置堆芯捕集器实现，典型代表为第Ｈ代ＥＰＲ堆型，ＥＰＲ堆型中。牺牲混凝止是堆芯捕集器的重要组成部分。采用了两种不同的牺牲混凝±：珪铁和赶质混凝±本文Ｗ课题组自主开发的赶铁和桂质两种不同类型的核电牺牲混凝王为研巧对象，首先研究了核电牺牲混凝±高温力学性、，能演化规律，并利用ＤＳＣ、ＳＥＭＭＩＰ技术分析揭示了高温性能演变机理；其次试验研究了牺牲混凝±与模拟高温烙融物作用过程中混凝止外观、烙蚀深度和烙蚀速率的变化，并通过ＸＲＦ、ＸＲＤ分析揭示了ＭＣＣＩ过程中烙融物与混

6、凝王的混合与反应情况；最后，通过ＭＥＬＣＯ民程序计算分析了牺牲海凝止分解产生的氧化物是否参与化学反应、混凝±烙蚀洽、混凝±中Ｆｃ２化和比０含量对ＭＣＣＩ相关现象的影响规律。本文得到的主要结论如下：１，孔，牺牲混凝止不断失水，混凝止内部裂纹增多隙率（随着温度的升高、分解）°°４００Ｃ？８００Ｃ４００吧，抗増大，；间，使得抗压强度不断降低。＾前抗压强度降低不大。仅为３０％左右。压强度大幅降低；８００（：时，未惨加纤维的牺牲混凝止的残余抗压强度°〇２，聚丙巧纤维在１６〇Ｃ左右烙化，在混凝±内留下孔道，

7、这有利于水蒸汽和Ｃ的逸出。４００？抗压强度提吃（减弱了气体对孔结构的皮力，因而搂加纤维后，８００：间混凝±残余￣１０％左右，。高了６％，且在高温下试块不爆裂裂纹密度降低，、２ＭＣＣＩ模拟试验中，珪质混凝止水胶比较低粉煤灰模量较大因而结构更致（），因而ｉ密、渗透性更低，甘桂质混凝止中由于Ｓ〇２集料晶型转变产生的体积膨化更大，珪质混凝上产生的裂纹条数和最大宽度高于相同条件下的珪铁混凝止。另外渗加聚丙，，，裂纹连接少婦纤维后，混凝±掛巧裂纹产生条数和最大宽度降低Ｗ细小裂纹为主、。由此可知可较好地保持巧巧完

8、整性，可通过在合理范围内提高水胶比控制粉煤灰惨量并惨加聚丙掃纤维Ｗ提高混凝王抗高温烙蚀开裂性能。３珪质牺牲混凝±的最大烙蚀深度略大于珪铁牺牲混凝止，但两者烙蚀速率相差（）不大，混凝主分解产物与疮融物混合均匀且相互作用生。对固化烙融物的分析结果表明成了铁铅尖晶石