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核电站重要的任务其实就是核安全
发布者:admin 发布时间:2019-4-27 15:17:22 阅读:255

    核反应堆就是利用了核裂变过程的时候是可以释放巨大能量的,通过核电设备就转化成为电能,反应过程当中也是会产生大量辐射的,是有着很强危害的,因此,核安全是我们必须得解决的问题。

    在核电设计中,核安全的首道防线就是核的包复材料---包壳管,由它担负着防止核泄露的重要任务。同时,包壳管又是处在核反应堆中工况最差的环境当中。它面临核燃料,承受着高温、高压和强烈的中子辐照,以及耐高硼水腐蚀、耐应力腐蚀和耐反应产物碘蒸汽腐蚀的严峻考验。在整个使用过程中不应发生破损而造成放射性外逸,因此必须对核燃料的包壳管材料提出严格的要求。

    在众多核材料中,锆合金以其优异的核性能,成为燃料包壳管的首选材料,并取得了令人满意的效果。随着核反应堆技术朝着提高燃料燃耗和降低燃料循环成本、提高反应堆热效率和安全可靠方向的发展,对锆合金包壳材料的性能提出了更高的要求,包括腐蚀性能吸氢性能力学性能和辐照尺寸稳定性等。为此,人们在不断提高锆材性能方面进行了大量的研究工作,取得了可喜的成就。当前主要有Zr-2、Zr-4、Zr-2.5%Nb三种合金以及美国西屋公司新发展的ZIRLO合金、日本的NDA合金和法国的M5及低锡锆合金等。另外,还有俄罗斯的Zr-1Nb合金和Zr-Sn-Nb E635合金等。

    由于锆合金在反应堆内受中子辐照,力学性能会发生变化,强度升高,延性会降低、变脆,以及辐照伸长和扭曲变形,产生蠕变和内应力等现象,使其综合性能变差。因此,包壳材料属于一种高消耗品,需要进行周期更换。换料的周期一般为12个月,由于锆合金包壳管性能的提升,在有些电站已实现了18个月的换料周期。因此,锆合金在核电站仅作为包壳材料,其用量是相当巨大。目前,世界上核电站总数为440余座,总装机容量约3.6亿千瓦,每年对锆的需求近0.3亿吨。预计到2020年将超过1000座,每年对锆的需求将达0.7亿吨。

 
 

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