福岛核事故以来,国际上对反应堆安全性提出了更高要求,耐事故燃料应运而生。耐事故燃料通过改善燃料元件整体性能以提高反应堆的安全性,是世界先进的燃料元件。作为其中的核心关键,SC复合包壳是全球耐事故燃料研究领域的重点前沿方向。
SC复合包壳由核动力院牵头自主研制,将SC纤维编织成预制体,通过化学气相渗透工艺进行致密化,完成预制体气孔填充,具有优良的高温耐氧化性能、抗辐照损伤性能以及较高的高温强度,可有效降低严重事故下包壳材料氧化速率,保持包壳材料在严重事故下的几何可冷却性,从而有效延长燃料元件抵御严重事故的时间,从根本上提高反应堆的安全性。
据悉,针对国际前沿的耐事故燃料研究领域,中核集团于2016年启动专项计划,针对耐事故燃料开展系统全面研究,对包括SC复合包壳在内的新型包壳材料、新型燃料和革新性燃料元件设计开展攻关科研,目前已经取得了丰硕的成果和突破性的进展。后续,核动力院将针对SC复合包壳的加工工艺、焊接工艺以及全尺寸包壳成型等关键难点开展研究。(刘仕超 邱玺)