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)域的重點前沿方向。
日前，我國SiC復(fù)合包殼研究在中核集團中國核動力院高通量試驗堆完成首次高注量輻照考驗，全部輻照考驗樣件經(jīng)過解剖分解及外觀檢查，輻照樣件外觀狀態(tài)良好，各項技術(shù)指標在國內(nèi)處于領(lǐng)先位置，在國際上處于先進水平，標志著中核集團在耐事故燃料研發(fā)邁上新臺階，為后續(xù)耐事故燃料包殼優(yōu)化改進和工程應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。
SiC復(fù)合包殼由中國核動力研究設(shè)計院牽頭自主研制，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度，可有效降低嚴重事故下包殼材料氧化速率，保持包殼材料在嚴重事故下的幾何可冷卻性，從而有效延長燃料元件抵御嚴重事故的時間，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，中核集團在2016年啟動專項計劃，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)鍵難點開展研究，為中核集團耐事故燃料研發(fā)添磚加瓦。
作者：劉仕超 邱璽
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