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法国期望铬添加剂能改善燃料性能

2019-11-27 03:28

新澳门萄京娱乐场官网,【美国《核燃料》2004年2月2日刊报道】 为了解决长期存在的芯块与包壳相互作用问题,从而能在2012~2015年期间使燃料的燃耗达到70000 MWD/t,法马通(Framatome)、高杰马和法国原子能委员会的有关专家正在对向燃料添加氧化铬的课题进行研究。由于法国对PCI的核安全要求是世界上最严格的,因此,进行广泛负荷跟踪的法国电力公司压水堆很难在证明现有类型的燃料能够满足有关裂变气体释放的要求的同时,还增大燃耗。在负荷跟踪期间,安全机构不仅要求证明芯块在非常严重且不太可能发生的事件中的完整性,而且还要求证明芯块在不太严重但发生频率较高的事件中的完整性。法马通先进核能公司(Framatome ANP)的Patrick Blanpain表示,对含铬燃料进行的实验表明,在燃料混合物中添加少量氧化铬,可以使燃料容留裂变气体的能力翻番。在CEA实施的一项名为Concerto的实验中,添加了少量氧化铬的燃料已经接受了5个辐照循环的照射。实验结果表明,向正常的UO2燃料中添加Cr2O3,将把燃料颗粒的直径从10 mm增加到60 mm。由于裂变气体在颗粒边界之间迁移,因此颗粒越大,气体发生逃逸的概率就越低。此外,添加铬还能增大UO2的弹性,有利于蠕变的发生,从而避免芯块产生过大的变形。在Concerto实验中,燃料芯块在线功率达到500 W/cm时仍未发生破裂。

2019年4月3日,在完成春季装料和维修大修后,美国乔治亚州沃格特勒核电站2号机组恢复运行,装载了法国法马通公司生产的GAIA核燃料组件,包含首个完整的增强型耐事故燃料的概念设计。 核电站运营商南方核能公司表示,已安装了“世界上首个完整、装满燃料、全尺寸测试组件,即所谓的耐事故燃料,包括芯块和包壳”。法马通公司于2019年1月交付了这些燃料组件。 法马通公司表示,在最先进的M5法马通锆合金包壳上添加了先进的铬涂层,提高了高温抗氧化性,并减少了失去冷却剂时氢气的产生。铬涂层还大幅减少蠕变,以保持可冷却的几何形状,并具有机械性能,为操作员提供更多的响应时间。 除了镀铬包壳之外,燃料设计还包括氧化铬增强燃料芯块,具有更高的密度,减少裂变气体释放,以及改善失去冷却剂期间的性能。

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