包覆燃料颗粒尺寸及其标准偏差对失效概率的影响

作者：张永栋; 林俊; 张海青; 朱智勇

来源：核技术, 2016, 39(12): 73-78.

• TRISO包覆燃料颗粒
• 压力壳破损
• TRISO包覆燃料颗粒尺寸
• 标准偏差

三结构同向性型(Tristructural isotropic,TRISO)包覆燃料颗粒是目前高温气冷堆和固态燃料熔盐堆采用的燃料元件。TRISO包覆燃料颗粒破损会导致裂变产物不可接受的释放,由此影响反应堆的安全运行。基于TRISO包覆燃料颗粒压力壳式破损模型,分析了TRISO包覆燃料颗粒核芯和各包覆层的尺寸对失效概率的影响,研究了TRISO包覆燃料颗粒核芯半径、疏松热解碳(Buffer)层厚度和碳化硅(Si C)层厚度的合理设计范围。同时,利用随机抽样统计的方法分析了TRISO包覆燃料颗粒核芯半径分布和各包覆层厚度分布对颗粒失效概率的影响。研究发现,降低Buffer层厚度分布的标准差至16μm可以使TRISO包覆燃料颗粒的失效概率降低一个数量级。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院上海应用物理研究所