UO2芯塊熱穩(wěn)定性試驗密度測定比對

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，進行一定時間的再燒結(jié)。通過測量芯塊的密度變化值或直徑變化值，評價芯塊的熱穩(wěn)定性，以預(yù)測燃料芯塊在堆內(nèi)的密實化程度。AFA3G燃料組件二氧化鈾芯塊通常在熱穩(wěn)定性試驗時，測定芯塊的密度時采用浸漬液方法，未采用幾何密度法，幾何密度法更快速、簡便和實用性。

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06

文獻標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2015）155-0065-02

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

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法進行密度測定的結(jié)果，將測量結(jié)果繪制成折線圖l和圖2。采用幾何密度法和ISO法測量結(jié)果大小及趨勢較為一致，樣品l和樣品2采用ISO法測量結(jié)果均略高于幾何密度法測量結(jié)果。應(yīng)是采用ISO法測量的芯塊體積去除了開口孔隙所占體積，因此測量結(jié)果略高。

4.2 比對樣品密度變化量

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

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

5 結(jié)論

本次試驗，對于同一樣品采用幾何密度法和液體（ISO）浸漬法測量結(jié)果大小及趨勢較為一致，變化結(jié)果通過F檢驗無顯著差異。因此，對于芯塊密度的測量，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)定性試驗密度測定及判定。

參考文獻

[1]標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[2]IS0 9278Nuclear energy-Uranium dioxide pellets-Determination of density and volume fraction of open and closed porosity.

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