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申请/专利权人:TVEL 股份公司
申请日:2020-11-02
公开(公告)日:2021-12-31
公开(公告)号:CN113874955A
专利技术分类:...陶质燃料[2006.01]
专利摘要:本发明属于核技术,即轻水反应堆的燃料元件燃料芯块结构,比如水‑水型动力反应堆,比如水‑水动力反应堆,可以使用长燃料循环的反应堆的燃料元件以及反应堆功率的机动状态。开发外倒角和沿纵轴的中心孔圆柱体芯块,将侧圆柱表面与端面连接起来外倒角与端面面积平面成а角等于20‑30°,倒角宽度与芯块直径之比为0.02至0.15,同时芯块外观的单项缺陷尺寸在端面缺陷方面不大于芯块外表面面积的1.3%,侧圆柱面缺陷不大于芯块表面面积的1.0%,与倒角外缘相邻缺陷不大于芯块外表面面积的0.7%,二氧化铀的平均粒度为6至35μm。芯块可包含铝0.002至0.020质量%和硅‑从0.001到0.010质量%以氧化物在整个芯块体积中均匀分布。芯块可以额外包含氧化钆‑从0.3到10.0质量%,其以与二氧化铀的固溶体在整个芯块中均匀分布或氧化铒‑从0.3到2.5质量%以与二氧化铀的固溶体在整个芯块体积中均匀分布。申请的发明目标是核燃料芯块设计开发,应确保燃料元件在正常操作模式,正常操作的中断和反应堆操作的机动模式下安全操作以及增加燃料燃烧。技术成果在于通过减小芯块外观中单向缺陷的尺寸来减小燃料元件包壳中的拉伸周向应力以及由于加上可增加粒度的添加剂而降低气态裂变产物的产率。
专利权项:1.一种用于水-水动力反应堆型由二氧化铀制成的核燃料芯块,以外倒角和沿纵轴的中心孔圆柱体芯块,其特征在于,将侧圆柱表面与端面连接起来外倒角与端面面积平面成а角等于20-30°,倒角宽度与芯块直径之比为l倒角D=0.02-0.15,而芯块外观的单项缺陷尺寸在端面缺陷不大于芯块外表面面积的1.3%,侧圆柱面缺陷不大于芯块表面面积的1.0%,与倒角外缘相邻缺陷不大于芯块外表面面积的0.7%,二氧化铀的平均粒度为6至35μm。
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