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彌散體燃料

鎖定

彌散體燃料指將直徑約50~500mm的金屬互熔物或陶瓷氧化鈾、碳化鈾顆粒均勻分佈在非燃料結構材料基體中形成的燃料。其主要優點是高燃耗、高傳熱效率和高強度、塑性和耐蝕性良好。^[1]

中文名稱: 彌散體燃料

英文名稱: dispersion fuel

定　　義: 將直徑約50~500 5m的金屬互熔物或陶瓷氧化鈾、碳化鈾顆粒均勻分佈在非燃料結構材料基體中形成的燃料。其主要優點是高燃耗、高傳熱效率和高強度、塑性和耐蝕性良好。

應用學科: 電力（一級學科），核電（二級學科）

以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公佈

中文名: 彌散體燃料
外文名: dispersion fuel

應用學科: 核電（二級學科）
組成: 燃料相和基體相

彌散體燃料研究發展

鋁基彌散燃料應用廣泛，最早採用鑄造鈾鋁合金，主要是

和

顆粒彌散在鋁基體中；20世紀60年代開始採用粉末冶金法制備

的彌散燃料，這樣可以把鈾含量提高到30-50%，但鈾富集度仍降不下來；到20世紀80年代為解決製造上對燃料體積分數的限制，用含有一定量鈾鋁固溶體的

粉末代替

或改用

和

陶瓷，不僅可以提高鈾密度，而且可以將鈾的富集度降低到防治核擴散所要求的20%以下，而仍滿足研究試驗堆的極高中子通量要求。到20世紀末，由於

-AL彌散燃料不能經濟合理地回收，高鈾密度U-Mo合金等新一代核燃料被廣泛研究。

彌散體燃料組成結構

彌散體燃料芯體由燃料相和基體相組成，採用粉末冶金技術製造，燃料相均勻地分佈在基體材料中。

彌散體燃料燃料相

理想的燃料相應有以下特徵：（1）235U含量高；(2)有足夠的強度，在加工過程中能保持燃料顆粒的形狀和大小；（3）在加工和運行温度下，與基體的相容性好；（4）非裂變中子吸收截面低；（5）抗輻照能力強。目前常用作燃料相的又鈾月鋁、鈹的金屬間化合物，鈾的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等。

彌散體燃料基體相

理想的基體相應具備以下特徵：（1）在運行温度範圍內，有足夠的蠕變強度和韌性；（2）中子吸收截面低，抗輻照能力強；（3）熱導率高；（4）熱膨脹係數低，並與燃料相的熱膨脹係數相當；（5）包殼和冷卻劑材料的相容性好；（6）在加工和使用温度下，不產生析出相。常用作基體相的材料有AL、Mg、Be、Zr、Nb、石墨以及不鏽鋼等。