福島核事故以來，國際上對反應(yīng)堆安全性提出了更高的要求，耐事故燃料應(yīng)運(yùn)而生。耐事故燃料是通過改善燃料元件整體性能以提高反應(yīng)堆的安全性，是世界先進(jìn)的燃料元件。作為其中的核心關(guān)鍵，SiC復(fù)合包殼是全球耐事故燃料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)前沿方向。
日前，我國SiC復(fù)合包殼研究在中核集團(tuán)中國核動力院高通量試驗(yàn)堆完成首次高注量輻照考驗(yàn)，全部輻照考驗(yàn)樣件經(jīng)過解剖分解及外觀檢查，輻照樣件外觀狀態(tài)良好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在國內(nèi)處于領(lǐng)先位置，在國際上處于先進(jìn)水平，標(biāo)志著中核集團(tuán)在耐事故燃料研發(fā)邁上新臺階，為后續(xù)耐事故燃料包殼優(yōu)化改進(jìn)和工程應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
SiC復(fù)合包殼由中國核動力研究設(shè)計(jì)院牽頭自主研制，將SiC纖維編織成預(yù)制體，通過化學(xué)氣相滲透工藝進(jìn)行致密化，完成預(yù)制體氣孔填充，具有優(yōu)良的高溫耐氧化性能、抗輻照損傷性能以及較高的高溫強(qiáng)度，可有效降低嚴(yán)重事故下包殼材料氧化速率，保持包殼材料在嚴(yán)重事故下的幾何可冷卻性，從而有效延長燃料元件抵御嚴(yán)重事故的時(shí)間，從根本上提高反應(yīng)堆的安全性。
針對國際前沿的耐事故燃料研究領(lǐng)域，中核集團(tuán)在2016年啟動專項(xiàng)計(jì)劃，針對耐事故燃料開展系統(tǒng)全面研究，對包括SiC復(fù)合包殼在內(nèi)的新型包殼材料、新型燃料和革新性燃料元件設(shè)計(jì)開展攻關(guān)科研，目前已經(jīng)取得了豐碩的成果和突破性的進(jìn)展。后續(xù)，核動力院將針對SiC復(fù)合包殼的加工工藝、焊接工藝以及全尺寸包殼成型等關(guān)鍵難點(diǎn)開展研究，為中核集團(tuán)耐事故燃料研發(fā)添磚加瓦。
作者：劉仕超 邱璽
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