UO2芯塊熱穩(wěn)定性試驗(yàn)密度測(cè)定比對(duì)

黃海

摘要 二氧化鈾芯塊在規(guī)定的氣氛（氫氣或氬氫混合氣）和溫度條件下，進(jìn)行一定時(shí)間的再燒結(jié)。通過測(cè)量芯塊的密度變化值或直徑變化值，評(píng)價(jià)芯塊的熱穩(wěn)定性，以預(yù)測(cè)燃料芯塊在堆內(nèi)的密實(shí)化程度。AFA3G燃料組件二氧化鈾芯塊通常在熱穩(wěn)定性試驗(yàn)時(shí)，測(cè)定芯塊的密度時(shí)采用浸漬液方法，未采用幾何密度法，幾何密度法更快速、簡(jiǎn)便和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞 AFA3G燃料組件二氧化鈾芯塊：熱穩(wěn)定性；浸漬液方法；幾何密度法

中圖分類號(hào)06

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2015）155-0065-02

燒結(jié)二氧化鈾芯塊熱穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果作為判定芯塊質(zhì)量指標(biāo)之一。目前對(duì)U0₂芯塊密度測(cè)定方法有三種，分別為生產(chǎn)線上采用幾何密度法、實(shí)驗(yàn)室依據(jù)國(guó)標(biāo)GB11927-89《二氧化鈾芯塊密度和開口孔隙度的測(cè)定液體浸漬法》中煮沸法（簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)煮沸法）和依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS09278：2008《Nuclear energyUranium dioxide pellets-Determination of density and volume fraction of open and closed porosity》（簡(jiǎn)稱ISO法）建立的檢測(cè)方法。由于國(guó)標(biāo)煮沸法耗時(shí)長(zhǎng)且用到二甲苯對(duì)人體有毒害試劑，多數(shù)實(shí)驗(yàn)室早已采用 ISO法進(jìn)行替代，本次試驗(yàn)采用幾何密度方法和ISO法對(duì)同一批芯塊進(jìn)行密度檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比對(duì)，驗(yàn)證幾何密度法與ISO法對(duì)于芯塊密度的測(cè)量是否具有等效。

表1和表2分別給出了樣品1（爐1）和樣品2（爐2），采用幾何密度法與ISO法進(jìn)行密度測(cè)定的結(jié)果，將測(cè)量結(jié)果繪制成折線圖l和圖2。采用幾何密度法和ISO法測(cè)量結(jié)果大小及趨勢(shì)較為一致，樣品l和樣品2采用ISO法測(cè)量結(jié)果均略高于幾何密度法測(cè)量結(jié)果。應(yīng)是采用ISO法測(cè)量的芯塊體積去除了開口孔隙所占體積，因此測(cè)量結(jié)果略高。

4.2 比對(duì)樣品密度變化量

樣品1和樣品2來自于同一批樣品，試驗(yàn)的控制過程、條件也是一樣的。采用兩種方法，對(duì)樣品密度變化量進(jìn)行統(tǒng)一比對(duì)。

樣品變化量如表3，在a=0.05，F(xiàn)=3.83，由于F crit=4.05，因?yàn)镕

5 結(jié)論

本次試驗(yàn)，對(duì)于同一樣品采用幾何密度法和液體（ISO）浸漬法測(cè)量結(jié)果大小及趨勢(shì)較為一致，變化結(jié)果通過F檢驗(yàn)無顯著差異。因此，對(duì)于芯塊密度的測(cè)量，幾何密度法、ISO法兩者應(yīng)該可以等效使用。幾何密度法或ISO法都可以應(yīng)用于U02芯塊熱穩(wěn)定性試驗(yàn)密度測(cè)定及判定。

參考文獻(xiàn)

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[3]IS0 15646Re-sintering test for U02， （U，Gd）02 and（U， Pu）02 pellets.