麻省理工学院开发碳化硅核燃料包壳材料
发布日期:2013-07-26 【字体
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[据sciencedaily网站2013年7月25日报道]2011年3月日本福岛核电站事故中的氢气爆炸给核电站造成了最严重的损害以及大量的放射性释放。氢气是灼热蒸汽与过热核燃料棒的锆合金包壳接触产生的。美国麻省理工学院(MIT)的研究人员正在测试碳化硅(SiC)陶瓷基体燃料包壳材料,这种材料能把产生氢气的风险降低几千倍,并为核燃料提供与锆合金类似的保护。
世界上其他研究机构也提出将SiC用于核燃料包壳,而MIT目前正在开展最为详细的测试和模拟。MIT的Kazimi教授及其团队不仅在300摄氏度的正常运行环境下测试材料反应,同时也在高达1500摄氏度的事故极端条件下开展测试。
在正常运行条件测试中,MIT采用三层包壳设计。中间层是用SiC加强的SiC纤维复合材料。试验管材在MIT研究堆的专用回路测试。试验回路具备大型核电站的冷却剂温度和化学条件。
Kazimi表示,SiC包壳不但能降低事故中的风险,而且由于与水反应缓慢,在正常条件下也具有老化慢、寿期长的特点,从而有助于提升核燃料燃耗。