锆基弥散微封装燃料在稳态运行条件下的失效机理研究

作者：李垣明; 唐昌兵; 余红星; 辛勇; 陈平; 周毅

来源：核动力工程, 2019, 40(01): 156-161.

DOI：10.13832/j.jnpe.2019.01.0156

• M3燃料
• 失效机理
• LWR
• 辐照-热-力耦合

为实现锆基弥散微封装燃料(M3燃料)的优化设计,进一步提升其在轻水堆(LWR)运行环境下的可靠性,需对其在稳态运行条件下的失效机理进行研究。本研究借助于ABAQUS有限元软件,通过二次开发建立了M3燃料的辐照-热-力耦合性能三维数值模拟分析方法,并基于此分析方法对M3燃料在稳态运行条件下的失效机理进行了研究。研究结果表明,稳态运行期间M3燃料的失效主要以辐照初期内致密热解碳层(IPyC层)的失效、辐照中后期疏松热解碳层(Buffer层)与IPyC层分开再接触后导致的碳化硅层失效为主。该研究结果可为后续M3燃料的优化设计提供指导。

• 单位
  中国核动力研究设计院