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TRISO燃料颗粒在高温条件下表现突出

导读: 美国两个国家实验室的研究团队发现经辐照的三层各项同性碳包覆(TRISO)颗粒比之前预想的抵抗极高温能力更强,这为核反应堆安全提供了潜在好处。

  美国两个国家实验室的研究团队发现经辐照的三层各项同性碳包覆(TRISO)颗粒比之前预想的抵抗极高温能力更强,这为核反应堆安全提供了潜在好处。

  美国能源部爱荷华国家实验室(INL)和橡树岭国家实验室(ORNL)研究团队历经三年努力,发现即便温度达1800℃,大多数裂变材料仍留在辐照过的TRISO颗粒内,该温度比之前预想的发生事故的温度高出约200℃多。

  TRISO燃料颗粒是一种三层包覆的球状铀燃料,直径不到一毫米。中心为铀,第一层包覆一层碳,第二层为硅的碳化物,最外层(第三层)也是碳。实际上,这种结构让每个颗粒都有自身的安全壳系统。所有颗粒都被制成球状。

  最新研究对象为INL先进实验堆中心辐照长达三年的燃料颗粒。经辐照的燃料颗粒被置于温度高于预设的事故状态的高温条件下进行测试,研究燃料内部裂变材料的行为。INL超高温反应堆技术发展办公室主任DavidPetti称,从辐照过的燃料颗粒中释放出来的裂变产物“非常少”。

  据ORNL项目领导JohnHunn称,辐照后的燃料颗粒不论是在辐照过程还是在高温测试全部过程中,其表现都超出研究团队的预期。大多数裂变产物都留在了燃料颗粒内部,然而Hunn称“我们团队有能力发现并分离少数个别释放铯的燃料颗粒进行进一步分析。对少数有缺陷的和无数表现良好的燃料进行细致研究能帮助我们通过将反应堆中燃料颗粒的表现同其制造过程、材料性质联系起来,以完成TRISO燃料发展循环”。

 

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