耐事故燃料用于高性能压水堆的分析研究

作者：尹春雨; 高士鑫; 钱立波; 秦雪; 吴磊; 张渝; 崔怀明; 肖忠; 苏光辉

来源：核动力工程, 2023, 44(02): 136-144.

DOI：10.13832/j.jnpe.2023.02.0136

• 耐事故燃料
• SiC复合包壳
• 高铀密度燃料
• 燃料性能

为明确未来高性能压水堆(PWR)可采用的耐事故燃料(ATF)元件设计方案，本研究采用燃料性能、核设计、反应堆热工安全的适用分析方法，从安全性、经济性和燃料性能等方面对几种潜在的ATF设计方案进行综合分析。结果表明：采用SiC复合包壳+高铀密度燃料的方案较好；由于高铀密度燃料(包括UN、U3Si2及UN-U3Si2复合燃料)各自均具有鲜明的特点，其中UN-U3Si2复合燃料在理论上可以成为高铀密度燃料的一大特色，但从中子经济性的角度考虑需要将UN中15N进行富集，而目前的富集技术将大大提高该型燃料的制造成本。因此本研究建议高性能PWR的ATF燃料元件设计宜选择SiC复合包壳+U3Si2燃料的设计方案。

• 单位
  西安交通大学; 中国核动力研究设计院