请同学们认真考虑下列问题 填空题：
1） 235U是真正的天然存在核燃料，但是天然铀中，只有( 0.7％ )的235U，剩下的99.28％是
( 238U )。
2） 典型堆型的组件压水堆燃料组件的主要组成部分如下：
下管座和( 过滤网 )；上管座和(压紧 )弹簧； ( 燃料 )棒束；( 定位 )格架；( 控制棒 )导向管和中子通量监督管；控制( 棒束 )等。
3） 核电厂中的强放射性物质,主要存在于燃料元件的( 包覆层－包壳 )内,只要能保持( 包壳 )的完整,就不会出现有影响的( 放射性物质 )泄漏和扩散问题。因此,在整个寿期内保持包壳的( 完整 )性是燃料元件结构设计的一项综合性的基本任务。
4） 燃料元件的结构与堆型和运行参数有关。轻水堆主要用( 陶瓷型二氧化铀 )作燃料芯块,( 锆合金 )作包壳。( 陶瓷型二氧化铀 或混合氧化铀钚 )芯块也用于钠冷快堆中,但用( 不锈钢 )作包壳。反应堆的运行参数,包括( 温度 、冷却剂压力)及( 快中子注量 )等,都对燃料元件性能有影响。
5） 燃料元件的模型程序,出发点是保证燃料元件在预期的运行、存放过程中包壳的( 完整性 )性。其中( 应力)分析和( 强度)设计是重要内容。
6） 保持燃料元件在( 寿期 )内的( 完整性 )性是核电厂( 安全 )运行的基本要求。包完破损的原因是由多方面因素引起的,有些只要有预防措施就能避免。在已有经验和分析基础上,对可能引起( 包壳破损 )的各种因素,作了一些可以定量检查的规定和限制。 7） 轻水堆自立型二氧化铀混合芯块、锆合金包壳燃料元件的限制条件是针对第一类工况最不利条件作的规定,即考虑到设计(热管热点因子 )及其误差时的最大超功率,再加上( 设计裕度 )后应符合的条件。 8） 燃料与包壳温度的设计规定
燃料温度不应过高,以防止：(1)( 芯块膨胀过多 )；（2）( 芯块不稳定 )（密实化）；（3）( 裂变气体释放过多)；（4）( 芯包化学相互作用 )。目前以限制燃料中心最高温度低于氧化物燃料(熔点)为有效的预防措施。考虑到熔点随燃耗而降低,一般取燃料设计最高温度约为(2600 )℃左右。
包壳温度在金属与氧化物界面处稳态运行时不超过( 400 )℃，对短时瞬态运行不超过(425)℃。
9） 包壳的应变范围的设计规定
作为包壳可能发生破损的主要限制指标之一是包壳的最大应变值,包括( 弹性 )和( 塑性 )应变。造成包壳稳态应变的直接原因有：（1）( 冷却剂压力 )压力；（2）二氧化铀或混合氧化物芯块的( 辐照肿胀 )；（3）当功率、温度变化时,二氧化铀和包壳间不同的( 热膨胀 )；（4）裂变气体在包壳内的积累,并引起( 内压)上升。
锆合金包壳受辐照和氢化物沉积的影响,使其延性进一步下降。经验表明( 最大许用 )应变值不应超过( 1％)左右；因为这时已有一些试样发生了破损。
10） 在使用 程序作性能分析时,空间上把燃料元件沿（ 轴向 ）分成N段,（ 径向 ）分成
M坏,把每个小圆环当作一个空间单位,它们各自具有(物性)参数,即把空间连续分布参数近似成阶跃变化的量。
在时间上,则分为很多时间间隔。蠕变应变等物理量在不同时间间隔内不相同,而在每一
段时间间隔内近似看作( 相同的)的,总量是各时间间隔内分量的叠加。
问答题
1）举例说明什么是易裂变核素、可裂变核素、可转换核素？ 2）为什么快中子反应堆可实现核燃料的增殖？ 3) 为什么压水堆使用陶瓷氧化物为燃料？
4）简述轻水堆自立型二氧化铀（或混合氧化铀钚）芯块、锆合金包壳燃料元件的设计准则包括哪些方面，目前的设计限值为多少？
5）选择包壳材料的原则有几个方面？可作为轻水堆包壳和快堆包壳的各是什么材料？ 6）压水堆和快堆燃料元件的运行参数有何差别？限制燃料棒寿命的主要因素是什么？ 7）限制水堆和快堆元件棒的外径的主要因素是什么？ 8) 简述压水堆和快堆燃料组件的结构，差别体现在何处？
反应堆设计原理2011下半年 第五章复习题
