事故容错燃料主要候选材料中子学分析

摘要

中子经济性是决定候选事故容错燃料是否具备工程应用价值的关键因素之一.本文分别使用SCALE软件包和两种近似方法开展组件计算和堆芯分析,进而对SiC、先进铁合金和钼等包壳以及U3Si2、U15N和UMo等芯块进行中子学经济性评价.结果表明,除了SiC外,金属包壳均有显著的中子惩罚,需通过减少包壳厚度或增加燃料富集度进行补偿.高密度芯块如U3Si2通常能够提高中子经济性,但由于过高的238U含量,U15N明显无经济性优势.