裂变气体气泡尺寸对弥散燃料颗粒内部特征的影响规律

来源：核动力工程杂志2018年第2期北京时间：

作者：陈洪生, 龙冲生, 肖红星, 韦天国, 高雯, 赵毅

单位：中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室, 成都, 610213；

摘要：在前期均匀裂变气体气泡尺寸弥散燃料颗粒开裂模型基础上,基于不同尺寸气泡压力作用于燃料相的米塞斯(Mises)应力相等这一假设条件,建立了非均匀气泡尺寸的燃料颗粒开裂模型,并通过模型计算了裂变气体气泡尺寸对燃料相等效层厚度、气泡中气体原子数、气泡压力、燃料相最大张应力等内部特征的影响规律。计算结果表明:当气泡半径较大时,燃料相等效层厚度与气泡半径近似呈线性关系,当气泡尺寸较小时,等效层厚度与气泡半径之比随气泡半径减小急剧增加;随着气泡半径减小,气体原子数浓度增加;在升温过程中气泡内壁最大张应力的增大速率明显高于开裂阻力,气泡半径越小,燃料颗粒开裂温度越低。

关键词：弥散燃料颗粒, 气泡尺寸, 内部特征, 数理模型

基金资助：91226114) 11704360 国家自然科学基金项目(51601184