大型先进压水堆燃料组件裂变产物释放及扩散机理研究

发布时间：2021-08-28 10:41

　　反应堆在运行时堆芯中的燃料在裂变过程中会产生大量具有放射性的裂变产物,这些裂变产物在高温的环境下,会通过扩散、反冲等机制从燃料芯块释放到燃料芯块和包壳的间隙中,并通过燃料元件包壳的微小缺陷（小孔、裂纹或破损等）进入到反应堆冷却剂中。进入反应堆冷却剂的裂变产物是核电厂中主要的放射性源项之一。为对压水堆一回路源项进行准确分析,本文在深入研究分析了美国NRC发布的计算气体裂变产物释放产生比（R/B）的ANSI/ANS-5.4-1982标准和ANSI/ANS-5.4-2011标准以及法国METEOR1.5程序计算气体裂变产物释放产生比的方法后,建立了UO2燃料棒和MOX燃料棒的气体裂变产物释放产生比计算模型。根据计算模型,本文先计算了UO2燃料棒和MOX燃料棒在不同功率水平以及不同燃耗下的温度场分布情况,随后根据计算得到的温度场分布结果分别利用以上几种方法计算了一些主要的放射性气体裂变产物的释放产生比,对几种方法的计算结果进行了对比分析并将部分计算结果与实验数据进行了对比分析。分析结果表明,UO2燃料棒和MOX燃料棒的气体裂变产物释放产生比都会随其功率以及燃耗的增加而增大。在几种方法中,ANS... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 裂变产物释放机理
        1.2.1 气体裂变产物在UO_2燃料中的释放机理
        1.2.2 MOX燃料中的释放机理
        1.2.3 半挥发性裂变产物及低挥发性裂变产物的释放
第二章 国内外研究现状
    2.1 压水堆一回路设计基准源项估算方法
        2.1.1 美国的相关方法
        2.1.2 欧洲国家的相关方法
        2.1.3 国内研究现状
    2.2 裂变产物释放产生比计算方法
        2.2.1 ANSI/ANS-5.4-1982标准
        2.2.2 ANSI/ANS-5.4-2011标准
        2.2.3 法国计算方法
    2.3 相关计算程序
        2.3.1 美国的计算程序
        2.3.2 法国的计算程序
        2.3.3 加拿大STAR程序
        2.3.4 国内的计算程序
    2.4 相关实验
第三章 计算模型的建立
    3.1 燃料棒表面温度分布计算
        3.1.1 燃料棒外表面温度分布计算
        3.1.2 燃料棒内表面温度分布计算
        3.1.3 燃料芯块表面温度分布计算
    3.2 燃料棒温度场计算
        3.2.1 燃料棒温度场计算基本方法
        3.2.2 燃料棒内表面温度分布计算
        3.2.3 计算结果
    3.3 燃料棒裂变产物释放产生比计算方法
    3.4 小结
第四章 UO_2燃料裂变产物释放产生比计算
    4.1 不同功率水平下的裂变产物释放产生比
    4.2 不同燃耗下的裂变产物释放产生比
    4.3 小结
第五章 MOX燃料裂变产物释放产生比计算
    5.1 不同功率水平下MOX燃料棒裂变产物释放产生比
    5.2 不同燃耗下MOX燃料棒裂变产物释放产生比
    5.3 小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]放射性裂变产物由燃料芯块释放到一回路的影响因素研究[J]. 景福庭,陈炳德,杨洪润,吕焕文.  核动力工程. 2013(02)
[2]半衰期为数天的惰性气体和卤素裂变产物在UO2颗粒中的扩散与释放[J]. 房超.  原子能科学技术. 2013(01)
[3]考虑晶界扩散和气泡联合的UO2燃料裂变气体模型[J]. 崔羿,丁淑蓉,赵云妹,霍永忠,王苍龙,杨磊.  核动力工程. 2012(S2)
[4]秦山核电二期工程反应堆及反应堆冷却剂系统源项计算分析[J]. 张传旭.  核动力工程. 2003(S1)
[5]半、低挥发性核裂变产物在加热中从辐照后UO2中的释放[J]. 刘振东.  华中理工大学学报. 1995(12)



本文编号：3368366