铅基反应堆严重事故下燃料迁徙行为机理实验研究

来源：核动力工程杂志2023年第3期北京时间：

作者：蔡庆航, 陈荣华, 肖鑫坤, 付浩, 田文喜, 秋穗正, 苏光辉

单位：西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；

摘要：在铅基反应堆严重事故中，燃料颗粒在堆内迁徙过程中可能导致堆芯堵塞，存在重返临界的风险。为了获得液态铅铋合金（LBE）夹带金属颗粒的流动迁徙行为特性，本研究设计了石英玻璃可视化实验段，搭建了液态LBE夹带颗粒流动凝固行为可视化实验装置Eirene，开展了LBE在圆形通道内的流动凝固实验和LBE夹带不锈钢颗粒的流动凝固实验，获得了液态LBE流动凝固动态特性的影像数据、LBE进出口温度和管壁温度数据。由实验结果可知，颗粒球床的存在会严重阻碍LBE在玻璃管内的流动，且在球床密集区域极易形成凝固堵塞，大量颗粒停留在实验段中段，由外至内逐步形成堵塞。实验结果可为铅基反应堆严重事故分析模型验证提供支持。

关键词：铅基反应堆, 铅铋合金（LBE）, 流动凝固行为, 颗粒夹带

基金资助：国家自然科学基金（11875217）