三种核燃料循环方案的综合效益比较

核燃料循环产业发展的最佳状态是消耗最少的核资源,产生最好的经济效益,造成最小的环境危害。本研究从铀资源消耗、废物排放、循环成本三个方面,对开路热堆循环、闭式热堆循环、快热联合循环三种核燃料循环方案的综合效益进行比较。研究表明,在铀资源利用方面,与开路热堆循环比较,闭式热堆循环节省天然铀22.3%,快热联合循环节省天然铀65.2%,闭式热堆循环铀资源利用率提高28.7%,快热联合循环铀资源利用率提高165.5%,闭式热堆循环节省分离功12.5%,快热联合循环节省分离功60.8%。增加后处理环节的闭式核燃料循环能大幅度节约天然铀资源并减少能耗,显著提高铀资源利用率。在经济性方面,与开路热堆循环比较,闭式热堆循环成本平均提高6%,快热联合循环成本平均降低27.3%。开路热堆循环经济性优势随着天然铀价格降低而增强,闭式循环经济性优势随着后处理价格越低而增强,快热联合循环的经济性始终优于闭式热堆循环。本研究确定了三种循环间的经济平衡点,可根据不同天然铀价格和后处理价格比较三种循环方案经济性的优劣,选取经济可行的核燃料循环方案。在环境保护方面,与开路热堆循环比较,闭式热堆循环的废物产生量减少84.1%,体积减少87.7%,快热联合循环的废物产生量减少95.4%,体积减少99.0%。闭式循环的环境效益明显优于开路循环,快热联合循环优势最大。研究结论,快热联合循环的综合效益最好,是核燃料循环产业发展的最佳选择。     

预处理和溅射工艺参数对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响

为获得高结合强度锆合金表面涂层的制备技术，采用磁控溅射法制备了TiN涂层、划痕法测试了膜/基结合强度，研究了基体预处理表面粗糙度、溅射功率、基体加热温度和基体偏压对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响。实验制备的TiN涂层厚度在5～15 μm范围内、基体预处理表面粗糙度在（0.20±0.03） μm范围内时，溅射功率为500 W及基体加热至300 ℃时涂层均有较好的结合强度。基体偏压为-100 V时涂层在所讨论的4种基体偏压中具有最好的结合强度。结果表明，溅射工艺参数对涂层膜/基结合强度有显著影响，其中影响显著性从大到小依次为基体加热温度、基体偏压、溅射功率、基体预处理表面粗糙度。     

VVER燃料组件变形对象限功率倾斜的影响

本文以田湾核电厂VVER堆芯为参考对象,通过调整燃料棒栅距模拟组件弯曲变形,从而定量分析燃料组件的变形对象限功率倾斜的影响。研究表明：栅距变化引起的慢化效应和能谱变化引起的核素效应是导致组件反应性变化的关键因素,随燃耗加深而逐渐变形的燃料组件通过上述两个因素的共同作用来影响堆芯象限功率倾斜。     

田湾核电站1号机组第6循环紧急换料方案研究

反应堆停堆后,若发现将在下一循环利用的燃料组件无法回堆使用,需开展紧急换料研究,重新设计燃料管理方案。本文假设田湾核电站1号机组第5燃料循环（U1C5）堆芯中有1组燃料组件破损,完成对所有可能情况U1C6紧急换料方案研究,并针对U1C5堆芯内84号组件破损的实际问题完成方案设计。本文的成果方案通过国家核安全局关于安全评价报告的评审,已应用到田湾核电站的换料工作中。