以金属形式的核燃料,如铀、铀合金等构成的燃料元件称为金属型燃料元件。1
特点金属铀导热性好、密度高、易于加工。石墨水冷堆、石墨气冷堆和重水堆等生产堆,基本上都采用金属铀燃料元件。这些燃料元件以铝合金或镁合金作包壳材料。
金属铀的缺点是熔点较低、化学性质活泼、在高温水中抗腐蚀性差和辐照稳定性不好。因此,后来在金属铀中加入合金元素以改善其性能,于是出现了铀合金燃料。1
应用常用的铀合金燃料有铀-钼、铀-锆合金。早期的钠冷快中子增殖堆和材料试验堆曾用含钼10%(重量)的铀-钼合金做燃料。铀-锆合金被用作核潜艇压水堆燃料。由于铀合金含有相当比例的非裂变合金元素,因此铀合金燃料一般采用高浓铀。
由于金属型燃料元件的辐照稳定性不佳,不能满足高燃耗要求,经济上没有竞争能力,所以控的核电站反应堆已不再使用这种燃料元件。1
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王桂敏 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心