文章编号：0258-0926(2023)02-0136-09;DOI:10.13832/j.jnpe.2023.02.0136耐事故燃料用于高性能压水堆的分析研究尹春雨1,2，高士鑫1,2，钱立波2，秦雪2，吴磊2，张渝2，崔怀明2，肖忠2，苏光辉11.西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；2.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213摘要：为明确未来高性能压水堆（PWR）可采用的耐事故燃料（ATF）元件设计方案，本研究采用燃料性能、核设计、反应堆热工安全的适用分析方法，从安全性、经济性和燃料性能等方面对几种潜在的ATF设计方案进行综合分析。结果表明：采用SiC复合包壳＋高铀密度燃料的方案较好；由于高铀密度燃料（包括UN、U3Si2及UN-U3Si2复合燃料）各自均具有鲜明的特点，其中UN-U3Si2复合燃料在理论上可以成为高铀密度燃料的一大特色，但从中子经济性的角度考虑需要将UN中15N进行富集，而目前的富集技术将大大提高该型燃料的制造成本。因此本研究建议高性能PWR的ATF燃料元件设计宜选择SiC复合包壳＋U3Si2燃料的设计方案。关键词：耐事故燃料；SiC复合包壳；高铀密度燃料；燃料性能中图分类号：TL334文献标志码：AAnalyticalStudyonAccidentTolerantFuelUsedintheHighPerformancePressurizedWaterReactorYinChunyu1,2,GaoShixin1,2,QianLibo2,QinXue2,WuLei2,ZhangYu2,CuiHuaiming2,XiaoZhong2,SuGuanghui11.SchoolofNuclearScienceandTechnology,Xi’anJiaotongUniversity,Xi'an,710049,China;2.ScienceandTechnologyonReactorSystemDesignTechnologyLaboratory,NuclearPowerInstituteofChina,Chengdu,610213,ChinaAbstract:Inordertodeterminetheaccidenttolerantfuel(ATF)elementdesignschemesforfuturehighperformancepressurizedwaterreactor(PWR),thisstudycomprehensivelyanalyzesseveralpotentialATFdesignschemesfromtheperspectivesofsafety,economicalefficiencyandfuelperformancebyusingthemethodsapplicabletotheanalysisoffuelperformance,nucleardesignandreactorthermalsafety.TheresultsshowthattheschemeofusingSiCcompositecladding+highuraniumdensityfuelisgood.HighuraniumdensityfuelincludesUN,U3Si2andUN-U3Si2compositefuels,eachofthemhasdistinctcharacteristics,Amongthem,UN-U3Si2compositefuelcantheoreticallydevelopitsstrengthsandavoiditsweaknessesandbecomeoneofthecharacteristicsofhighuraniumdensityfuel.However...
