固態(tài)燃料熔鹽堆概念是由美國科學家于本世紀初首先提出的，其采用氟化物熔鹽作為冷卻劑，石墨作為慢化劑，三結構同向性型(Tri-structural iso-tropic,TRISO)包覆顆粒球形元件作為燃料。球形燃料元件分為燃料區(qū)和非燃料區(qū)，燃料區(qū)是由TRISO包覆燃料顆粒均勻分散在基體石墨中，非燃料區(qū)為基體石墨材料。TRISO包覆燃料顆粒由燃料核芯和四層包覆結構疏松熱解炭層、內致密熱解炭層、碳化硅層和外致密熱解炭層組成。盡管四層包覆結構使燃料顆粒安全性大為增加，但是如果反應堆的運行環(huán)境超過它所能夠承受的范圍，也會導致包覆顆粒破損失效。因氣體積累導致的壓力殼式破損是TRISO包覆顆粒失效的主要機制。研究發(fā)現(xiàn)，包覆燃料顆粒內產(chǎn)生的氣體主要包括裂變氣體氙與氪、CO和CO2。溫度為950℃時，燃耗在15%FIMA以內，裂變氣體產(chǎn)生的內壓約為CO和CO2產(chǎn)生量的四倍，且溫度越低、燃耗越小時CO和CO2的產(chǎn)量越少。因此，分析裂變氣體氙和氪的生成量以及其生成規(guī)律對于包覆燃料顆粒的安全運行具有重要意義。 論文首先利用ORIGEN2計算程序，研究了基于熱堆的釷鈾TRISO包覆燃料顆粒中裂變氣體氙和氪的積累...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 固態(tài)燃料熔鹽堆和TRISO包覆顆粒燃料元件
    1.3 TRISO包覆燃料顆粒
        1.3.1 TRISO包覆燃料顆粒發(fā)展概況
        1.3.2 TRISO包覆燃料顆粒各組分功能
        1.3.3 TRISO包覆燃料顆粒的失效機制
        1.3.4 TRISO包覆燃料顆粒安全性分析研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要內容和結構安排
    參考文獻
第二章 計算工具簡介
    2.1 ORIGEN2 程序介紹
        2.1.1 ORIGEN2 程序的物理模型和整體結構
        2.1.2 ORIGEN2 程序的計算原理和數(shù)學處理方法
    2.2 MCNPX程序介紹
        2.2.1 蒙特卡羅方法和MCNPX程序整體介紹
        2.2.2 MCNPX程序中燃耗卡功能
        2.2.3 MCNPX程序中燃耗功能實現(xiàn)原理
    2.3 NJOY程序加工過的核素截面庫介紹
    參考文獻
第三章 TRISO釷鈾包覆燃料顆粒裂變氣體的計算與研究
    3.1 前言
    3.2 計算模型建立
    3.3 中子能譜和中子通量對UO₂核芯裂變氣體生成量的影響
    3.4 中子能譜和中子通量對ThO₂核芯裂變氣體生成量的影響
    3.5 UO₂和ThO₂核芯裂變氣體生成量的比較
    3.6 本章小結
    參考文獻
第四章 釷鈾燃料球在 2MW固態(tài)燃料熔鹽堆中放射性核素的計算與研究
    4.1 前言
    4.2 計算模型建立
    4.3 堆芯中心點處鈾球和釷球內裂變氣體計算結果分析
    4.4 堆芯徑向和軸向方向鈾球內裂變氣體計算結果分析
    4.5 堆芯徑向和軸向方向釷球內裂變氣體計算結果分析
    4.6 堆芯徑向和軸向方向釷球內釷燃料利用率計算結果
    4.7 本章小結
    參考文獻
第五章 總結和展望
碩士期間發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3887607