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核燃料元件能用新材料替代

国际能源网能源资讯频道  来源:科技日报  日期:2018-02-06

俄罗斯国立核能研究大学—莫斯科工程物理学院的科学家在与中国清华大学工程物理系的合作框架下,研究了使用同位素改性钼替代锆合金制造核反应堆燃料元件的可能性,并证明了这种方式能提高核反应堆的安全性。研究结果发表在《化学工程研究与设计》杂志上。

核燃料元件内,密封着几厘米大小的二氧化铀芯块。元件包壳必须具有良好的耐腐蚀、耐侵蚀和耐热性,还不能影响反应堆中子吸收。目前,俄罗斯大部分商业核电站壳体的主要材料是锆合金。但其会与水积极反应并产生热量,产生氢气并加速燃料棒涂层的降解,在水冷式核电站发生事故时非常危险,这也是日本福岛核电站爆炸的主要原因。

因此,科学家一直在讨论用难熔金属钼代替锆合金的可能性。它与锆一样具有良好的耐腐蚀性,同时具有比锆更高的导热性。这项研究为俄罗斯大规模生产同位素改性钼,设计分离设备提供了知识储备。

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