一种掺杂锝—99的核燃料元件制造技术

一种掺杂锝—99的核燃料元件，将燃料芯块叠放入锆四合金包壳管中，用压紧弹簧压紧后，包壳管两端口由端塞密封固定构成，其特征是燃料芯块为锝—99与二氧化铀的混合物，其中锝—99的核子密度与锝—99、二氧化铀中铀—238的核子密度之和的比值为10％～90％。利用锝—99的共振特性，采用锝—99部分替换低浓铀燃料中的铀—238，增强了多普勒系数，减少了次锕系核素，真正实现了减少核反应堆次锕系产量，确保负瞬发温度系数，嬗变核废物锝—99的三重目的，增强了反应堆的固有安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种核反应堆燃料元件，特别是一种掺杂锝一99的核燃料元件。
技术介绍
热中子能谱反应堆是目前世界核动力的主要堆型，大量的热中子堆核电厂采用低浓铀燃料，低浓铀燃料中的铀一238经多次中子俘获反应后可生成次锕系核素，简称MA，这些次锕系核素的半衰期很长，个别可达IO6年，放射性毒性很强；同时裂变反应产生的部分长寿命裂变产物，简称LLFP，半衰期可达IO7年。低浓铀热中子堆的乏燃料中产量最高的MA为镎一237，产量最高的LLFP为锝一99。MA的来源主要是铀一238多次中子俘获反应，因此，从源头上降低MA产量可通过降低低浓铀燃料中铀一238的数量实现。美国麻省理工学 院在其论文中提出了降低低浓铀燃料中铀一238的惰性基质燃料元件，该种燃料元件可大幅降低MA产量，但由于铀一238数量的减少，燃料元件的多普勒系数很小，反应的固有安全特性降低。通过广泛的核数据分析，发现锝一99无论是在共振能区的能量区间还是共振峰值幅度方面均与铀一238具有较大的相似性，同时，锝一99的熔点为2172°C，可在燃料芯块烧制过程当中掺杂在燃料中。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对惰性基质燃料元件的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂锝—99的核燃料元件，包括锆四合金包壳管（3）、燃料芯块（4）、芯块压紧弹簧（2）、上端塞（1）、下端塞（5），燃料芯块（4）叠放入锆四合金包壳管（3）中，用芯块压紧弹簧（2）压紧后，包壳管（3）上、下端口分别由上端塞（1）、下端塞（5）密封固定，其特征是燃料芯块（4）为锝—99与二氧化铀的混合物，其中锝—99的核子密度与锝—99、二氧化铀中铀—238的核子密度之和的比值为10％～90％。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂锝一 99的核燃料元件，包括锆四合金包壳管(3)、燃料芯块(4)、芯块压紧弹簧(2)、上端塞(I)、下端塞(5)，燃料芯块(4)叠放入锆四合金包壳管(3)中，用芯块压紧弹簧(2)压紧后，包壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢金森，于涛，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：