FCM燃料压水堆弥散可燃毒物中子学分析

摘要

为将全陶瓷微胶囊封装(FCM)燃料应用于小型压水堆,对FCM燃料组件开展了可燃毒物中子学设计与分析.通过寿期初引入负反应性、寿期内消耗速率和寿期末残留3个方面,对弥散在S iC基体中的弥散型可燃毒物Gd2 O3、Er2 O3、Sm2 O3、Eu2 O3、Dy2 O3及HfO2进行评价.FCM燃料中TRISO颗粒核芯直径达800μm,燃料颗粒自屏效应强烈,在RMC程序中引入随机介质计算功能,对FCM燃料进行随机几何建模,保证了反应性计算精度.分析表明:Er2 O3可作为FCM燃料堆芯的候选可燃毒物,Gd2 O3和Eu2 O3需结合堆芯开展进一步研究,Sm2 O3、Dy2 O3及HfO2的反应性惩罚过大,不适合作为FCM燃料可燃毒物.