一种UMo环形金属燃料辐照肿胀计算方法、系统及设备技术方案

技术编号:42371710 阅读:23 留言:0更新日期:2024-08-16 14:54
本发明专利技术公开了一种UMo环形金属燃料辐照肿胀计算方法、系统及设备,涉及金属燃料辐照参数设计技术领域,包括以下步骤:对UMo环形金属燃料辐照产生裂变气体原子,裂变气体原子经演化形成气泡1、气泡2以及气泡3;根据多个基本方程计算出各气泡中的裂变气体原子浓度;根据各气泡中的裂变气体原子浓度以及对应气泡中的气体原子数对气泡的密度进行计算;根据各气泡的密度、温度、半径以及各气泡中的裂变气体原子浓度计算得到各气泡的气泡平衡关系;根据各气泡的气泡平衡关系以及密度计算各气泡的肿胀量。本发明专利技术提出了新的气泡平衡关系以及密度的计算方法,最终基于新的气泡平衡关系以及密度的计算方法,计算得到了各气泡的肿胀量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属燃料辐照参数设计,特别是涉及一种umo环形金属燃料辐照肿胀计算方法、装置及设备。


技术介绍

1、核燃料是核反应堆系统的核心部件,堪称核反应堆的心脏。金属燃料是燃料循环综合经济性和安全性最平衡的快堆核燃料。其有效密度是指燃料芯体的横截面积与包壳内壁横截面积的比值。将金属燃料与传统的氧化物混合燃料进行对比,其具备着更高的安全性以及扩散性。当金属燃料被辐照产生裂变反应时,其所释放的大量的裂变气体通过高温下原子的扩散运动在燃料中聚集并形成气泡。在陡峭的温度梯度的作用下,大量的气泡在晶界上不断聚集,最终在晶界上形成特有的通孔结构,进而造成燃料肿胀。辐照过程中的燃料肿胀行为是燃料性能分析中非常重要的燃料行为,这使得裂变气体排放及对燃料外包壳产生的压力无法避免地引发燃料外包壳的破坏。

2、现有金属燃料的设计一般为棒状,如果将棒状金属燃料的有效密度降至55%,燃料芯体与包壳间间隙将会非常大,在尺寸相对大的包壳下,小直径的燃料棒的几何稳定性可能会有隐患。为了实现高燃耗燃料棒,设计低有效密度环形燃料至关重要。环形燃料为芯体与包直接接触或芯包间有较本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种UMo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种UMo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,基于GRSIS机理性模型获取气泡1、气泡2以及气泡3中的裂变气体原子浓度随时间变化的基本方程,各气泡中的裂变气体原子浓度随时间变化的基本方程如下所示:

3.如权利要求2所述的一种UMo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,通过下式计算各气泡的密度:

4.如权利要求3所述的一种UMo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,通过下式计算各气泡的气泡平衡关系:

5.如权利要求4所述的一种UMo环形...

【技术特征摘要】

1.一种umo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种umo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,基于grsis机理性模型获取气泡1、气泡2以及气泡3中的裂变气体原子浓度随时间变化的基本方程,各气泡中的裂变气体原子浓度随时间变化的基本方程如下所示:

3.如权利要求2所述的一种umo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,通过下式计算各气泡的密度:

4.如权利要求3所述的一种umo环形金属燃料辐照肿胀计算方法,其特征在于,通过下式计算各气泡的气泡平衡关系:

5.如权利要求4所述的一种umo环形金属燃料辐照肿胀计...

【专利技术属性】
技术研发人员:恽迪郑诗伦柳文波
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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