锆基弥散微封装燃料在稳态运行条件下的失效机理研究

来源：核动力工程杂志2019年第1期北京时间：

作者：李垣明, 唐昌兵, 余红星, 辛 勇, 陈 平, 周 毅

摘要：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。

关键词：M3燃料, 失效机理, LWR, 辐照-热-力耦合