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1、第39卷增刊原子能科学技术Vol.39,Suppl.2005年7月AtomicEnergyScienceandTechnologyJuly2005中国核动力研究设计院研究堆燃料元件的发展现状尹昌耕(中国核动力研究设计院核燃料与材料国家级重点实验室,四川成都610041)摘要:文章介绍中国核动力研究设计院(NPIC)紧跟国际原子能机构(IAEA)确认的防止核扩散、降低研究和试验反应堆用燃料富集度研究计划(RERTR)的进展,在研究堆低浓铀燃料元件开发研究方面进行的一系列工作,描述了NPIC的U3Si22Al燃料元件研究及生产现状和在新开发的UMo合金燃料研究方面的最新进展。关键词:U3S
2、i22Al;UMo合金;燃料元件中图分类号:TL352文献标识码:A文章编号:100026931(2005)S020094205DevelopmentofFuelElementforResearchReactorinNuclearPowerInstituteofChinaYINChang2geng(NationalKeyLaboratoryofNuclearFuelandMaterial,NuclearPowerInstituteofChina,Chengdu610041,China)Abstract:Inordertopreventnuclearproliferation,theRE
3、RTRplanwasraisedbytheDepartmentofEnergy(DOE)in1978andwasaffirmedbyIAEA.ThemainprojectofRERTRisdeveloppingatechnologytoreplacehighenricheduraniumwithlowenricheduraniumfortheresearch/testreactor.ThepaperdescribestheprogressoftheRERTR,aseriesofworkindevelopmentandresearchofthelowenricheduraniumfuel
4、element,thestatusoftheresearchandproductionofU3Si22Alfuelelement,andthenewprogressoftheresearchonUMoalloyfuelinNuclearPowerInstituteofChina.Keywords:U3Si22Al;UMoalloy;fuelelement1978年始,美国能源部提出了并被国际原在研究和试验反应堆中用低富集度铀燃料子能机构确认了为防止核扩散、降低研究和试(LEU)代替高富集度铀燃料(HEU)。经工艺验反应堆用燃料富集度研究计划(RERTR)。研究及堆内辐照实验证实,密度(
5、以金属铀计)3RERTR计划的主要目标是开发1种技术,以为4.8g/cm的U3Si22Al燃料的铀密度较高,收稿日期:2005201205;修回日期:2005203220作者简介:尹昌耕(1957—),男,四川资中人,研究员,核材料专业©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net增刊尹昌耕:中国核动力研究设计院研究堆燃料元件的发展现状95且辐照性能稳定,使用该种燃料足以转化大约RERTR计划的最新进展,近年来又开展了90%的始建于1978年的高浓
6、铀燃料研究堆。UMo合金燃料的研究,现已在UMo合金熔然而,U3Si22Al弥散型燃料的铀密度仍不能满炼、UMo合金粉末制备等方面进行了一系列研足更为先进的研究堆的设计要求,为此,1996究工作,并已取得初步进展,目前,研究工作仍年,美国能源部启动1个五年计划来开发更高在进一步深入进行中。铀密度的燃料。1998年,美国阿贡实验室发现1NPIC的U3Si22Al燃料元件研究和生用U210%Mo合金粉末制成的(U2Mo)2Al燃产现状料板在研究堆低温运行工况下具有良好的Al1.1U3Si2生产基体相容性、γ相稳定性、肿胀量小等辐照性3[1]U3Si2工艺流程示于图1。能,其芯体铀密度可达到
7、8～9g/cm。因1)U3Si2熔炼此,它成为RERTR计划燃料开发的焦点和热将硅按7.8%配入,每炉通常按4.5～点。5.1kg铀进行配料。中国核动力研究设计院(NPIC)从RERTR2)U3Si2破碎计划开始就紧跟国际先进水平,致力于低浓铀将U3Si2锭在充氩不锈钢手套箱中进行破U3Si22Al燃料元件研制,现已建成一条完整的碎、筛分,分别获得合格的44～149μm粗粉和U3Si22Al燃料元件生产线,并拥有1套完善的44μm以下的细粉。质
