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登錄核燃料的案例
核燃料產業鏈迎來風口 乏燃料回收利用成必然趨勢
除了核燃料保障供應外,中國在乏燃料大規模處理方面也存在短板。眾所周知的是,在整個核能體系中,乏燃料的后處理是不容忽視的一個環節。乏燃料又稱輻照核燃料,是經受過輻射照射、使用過的核燃料,通常由核電站的核反應堆產生。沒有處理廠,我國商業核電站的乏燃料只能存在水池中,一般核電站的水池設計容量僅能滿足其17年左右的乏燃料總量。
國內機構預測,到2020年,乏燃料累積量將達到7000余噸,2025年累積量將達到14000余噸。同時,乏燃料具有很強的放射性,如果處置不當將引發難以估量的災難。隨著乏燃料在堆貯存水池的逐漸滿容,我國在乏燃料離堆貯存、運輸等方面進行了積極探索。后處理中試廠已完成熱調試工作,驗證了相關工藝和設備,正在進一步完善配套設施,形成生產能力。在此發展背景下,乏燃料管理相關設施建設、設備制造、技術開發、技術服務、原材料生產等領域有強烈的需求和巨大的發展空間。
展開 Code_Aster:核燃料廠房的抗震分析
案例介紹
核燃料廠房是核電廠中進行新燃料接受、儲存、檢查、運輸和乏燃料搬運、倒換、儲存、檢查、修理和發運的建筑物。
地震是對核燃料廠房具有極大潛在危害的自然災害之一。在日本福島核事故的分析報告中,地震被認為是核燃料廠房損毀的主要原因。對此,核安全局建議針對核燃料廠房給出它的抗震裕度,并要求滿足其安全設計標準。
福島核電站損毀的核燃料廠房
本算例的目的是使用Code_Aster對核燃料廠房進行線性地震分析、靜力非線性分析和非線性時域分析,然后給出核燃料廠房的抗震能力的評估。
3. 模擬過程
使用salome-meca對核燃料廠房進行建模,然后根據核燃料廠房的結構給模型加載。乏燃料水池內的流體以及核燃料廠房的地基都會對廠房結構的地震響應產生影響,為了考慮這些影響,我們使用MISS3D建模來將這些影響轉化為等效的阻抗,來模擬環境對廠房地震響應的影響。
核燃料廠房模型
靜態非線性分析的思路是通過改變結構的強度和整體韌性來估計目標結構在地震中的行為,從而確定目標點的位移。
豎直梁的位移
非線性時域分析方法直接利用廣義應力和廣義位移的關系,求解的過程應用的是牛頓法,時域上的積分使用的是Newmark方法。
4. 模擬結果展示
對于線性地震的研究,我們使用Code_Aster對核燃料廠房中的頂棚鋼筋、樓板、梁結構和柱結構進行了計算。Code_Aster能夠給出各個結構的應力分布,找到應力集中區域,并與結構典型的失效模式進行比對,給出各個結構的抗震裕度。
頂棚鋼筋網絡應力分布
使用靜態非線性分析得到的結果如下圖所示。
展開 新西伯利亞化學濃縮廠探秘 這里生產核電站必需的燃料組件
最后的階段,對核燃料芯塊進行檢查,主要項目有密度、鈾含量、熱穩定性等。核燃料芯塊的檢驗工作都是在密封箱中進行,工人通過特殊手套進行操作。
該公司每年可以制造600多噸核燃料芯塊。
這里的管子都裝滿了二氧化鈾的芯塊。用于壓水反應堆的核燃料棒就是一個薄的鋯合金管狀物,直徑為9mm,長度約4米。
為了提高燃料棒的傳熱性能,核燃料棒內部還要填充氦氣,并進行密封。在核反應堆中,芯塊中的二氧化鈾發生裂變反應產生熱量。
核燃料棒要采用這種特殊容器進行運輸。公司擁有現代化的質量管理體系,密切監控員工的工作環境、安全條件和健康指數。
接下來是核燃料組件的生產,這些工作在自動化支架上進行。
通常,核燃料組件都是六邊形的,不同型號的核燃料組件有不同的規格。
這是核燃料組件的柵格,將安裝312根核燃料棒。
現代核電廠一座容量為1000兆瓦的反應堆堆芯中,同時運行163個燃料組件,其中有50000個含有約80噸鈾的芯塊。
一個燃料組件的使用壽命為4~5年,其產生的熱量足夠產生約2億千瓦時的電力,相當于100萬套公寓一個月的用電量。
輻射監測是整個生產過程中必須進行的檢測手段。
工廠會提供這種特殊的保護型容器運送核燃料組件,每個容器可以裝運兩套核燃料組件。今天,該工廠不僅為俄羅斯VVER-1000和VVER-1200反應堆生產核燃料組件,還為PWR核反應堆生產核燃料組件。保加利亞、烏克蘭、印度、伊朗、中國和瑞典的核電廠正在考慮采購這里生產的核燃料,同時,美國也即將購買這里的核燃料組件。
展開 國內核燃料加工產業去向何方?
同理,中國核燃料產業唯有擴大全球布局,產能和背后的資本才能得以輸出,才能形成控制力,低彈性、單一市場的風險才能得以分散,國內基礎市場才有可能攻守易形,自主核電技術“走出去”才能有體系支撐?!白叱鋈ァ?,至少在產業高層和幕僚們的意識里,已然不應該是什么新鮮的說辭。貿易爭端會有,政治沖突會有,退縮的意識不能有。國內市場始終是基礎市場,產業市場化和國際化勢在必行。
今天看來,國內核燃料加工產業今后最艱巨的發展任務,就是要不斷突破國際市場傳統玩家建立的貿易、非貿易壁壘,打破和重建這個體系。不同商用堆核燃料的特異性,決定了在國內核燃料全面“走出去”的過程中,自主核電技術的出口將扮演至關重要的角色。“華龍一號”未實現全球規模布局之前,具有通用性的低濃鈾產品(5%以下)將成為產業開拓國際市場的不二擔當。從體量上來看,國內低濃鈾的供應能力已經進入全球總供應的第一序列。
三、產業進程
話鋒回轉,當前核燃料行業管理者面臨的一個現實問題是,核燃料專營是否會導致專營企業發展內在動力不足、錯失歷史機遇?而放開市場是否又會擊垮羽翼未豐的產業體系、甚或影響國家安全?回答這個問題確需客觀和理性。在國家推動經濟轉型的宏觀背景下,有一個全體性的共識和訴求,就是要求行業管理者在“中國制造”轉向“中國創造”的過程中,一方面要采取正確的戰略和策略保障,另一方面又要為實施產業戰略升級提供足夠的資源縱深和時間緩沖。當然,策略和緩沖必須是有時效的。和一般產業不同的是,國內核燃料產業在整合空間上,可供行業管理者裁汰的參與主體不是太少,而是沒有。這樣的情形對于行業管理者而言縱然苦惱,但卻也更有利于實現行業的垂直管理和實施更高效的產業戰略。至少從國內核燃料產業的發展歷史來看,這樣的行業管理是一貫的;從發展需求來看,還要有新思路新作為。
展開 
核燃料的循環產業
核燃料循環產業是整個核工業產業鏈的一環,也是核能發展的大動脈,包括鈾礦
開采、冶煉
、轉化純化、同位素分離、燃料元件制造、乏燃料后處理、放射性廢
物處理處置、核電站反應堆等
多
個環節。
從礦產開發到最終的地質填埋,通常會
經歷一個完整的燃料循環。
核燃料是指含有易裂變核素,能夠在反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。
核燃料棒最核心的材料是
二氧化鈾
,由天然鈾提煉而成,鈾礦需經過勘探開采、
水冶、鈾轉化與鈾濃縮等過程,最終送往核燃料加工廠制造出核燃料元件。
在核
燃料成本結構中,天然鈾所占比例最高,達到
49%
。
然而我國鈾礦資源并不豐富,
主要依賴進口。
1. 鈾礦開采方面:
我國屬于貧鈾國,國內大部分鈾資源屬于非常規鈾,開采成本較高,主要依賴進口。目前全球鈾資源主要供應國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞、尼日爾和澳大利亞。根據 WNA、中核集團、海關總署、立鼎產業研究網數據,我國 2017 年鈾礦對外依存度約為 84%。而由于該行業具有國家安全意義,我國僅中核集團及中廣核有資格從事鈾礦開采和進出口業務。
天然鈾是核工業的基礎原料,鈾元素分布廣,但其礦床非常有限。一般鈾含量在千分之一以上的鈾礦就具有開采價值,露天礦或開采條件較好的礦也可以開采。
由于礦石中有較多廢石,因此需要先進行選礦,鈾礦加工先將礦石濃集成鈾含量
較高的
U3O
8
,俗稱
黃餅
,黃餅中
U3O
8
的含量一般在
40-80%
。
制成黃餅的濕法
化學處理,通常稱為
水冶
,即鈾的提取和精制,一般在礦山附近進行,鈾化學濃
縮物制成后會進行外運,為了便于儲存和運輸,一般會制成鈾的氧化物形式。
展開 核燃料棒是如何發出核能的?
因為輻射性被“點燃了”,而且核反應后的燃料棒里,將產生非常多的具有極強放射性的新元素,比如鐳、钚、鈷等等!切爾諾貝利和日本福島的核事故之所以致命,就是因為他們都是在大批核燃料棒被燒的通紅,放射性最強的時刻,被炸的到處都是!
即使把取出的乏燃料棒冷卻幾年,仍然具有很強的放射性——等于這些特殊的“煤塊”,一旦被點燃,是很難自然熄滅的。這么理解,就比較容易。
反應堆中的核燃料棒,是先幾十根集中在一起,放入一個長方框框架束縛起來,再把多個方框排列好,依次放入反應堆的核心??梢岳斫獬伞鞍讯喔窭壋梢焕Σ瘛保缓笤侔?57或者177捆柴火,一起豎著放進“爐膛里燃燒”。
這些燃料棒群中間,還穿插插入石墨減速棒群。石墨可以吸收中子,根據插入的深淺,決定核反應的核反應功率——若石墨棒全部升起(抽出),則反應堆進入全功率核反應,但由于鈾濃度很低,也不到臨界體積,并不會引發原子彈式的核爆炸。
若把石墨棒群完全插入燃料棒群之間,則反應堆會很快停止鏈式反應,這就是停堆。
停堆又分為緊急停堆和換料停堆。緊急停堆是由于自然災害或者事故發生;而換料是正常停堆。停堆后,打開反應堆核心容器的上蓋,再用反應堆上方的吊車,將燃料棒方框一塊塊抽出、吊起來,再移入冷卻水池冷卻,然后給堆芯裝入全新的燃料棒方框。民用核電站的每個反應堆,一兩年內就要全面更換新的燃料棒。
我們都知道,點煤爐子要用引火柴。核反應堆同樣需要最初的“點燃棒”,這就是采用一根或者幾根鈾濃度達到10—20%的特殊燃料棒,插入低濃度的燃料棒中間,“點燃”其他燃料棒。其原理是,利用高濃度燃料棒產生的頻率更高的中子輻射,來引發其他燃料棒的鏈式反應,很像點煤爐子用木柴引燃。
展開 核乏燃料運輸容器減震器刺穿仿真
核乏燃料運輸容器在運輸過程中須在兩端安裝減震裝置,以避免在運輸途中出現跌落情況,刺穿運輸容器主體邊緣處,產生危害。本項目采用有限元的方法,模擬了運輸容器在出現的假想條件下的刺穿情況,以NAC-STC型運輸容器為例,分別從水平與垂直兩個方向進行刺穿模擬,得出在減震器的作用下,可以很好的保護運輸容器內部。核乏燃料運輸容器減震器的刺穿試驗是一項花費巨大且很困難的事情,該項目采用仿真代替試驗,可以減少實驗成本,加速設計優化進程,減少試驗次數,是十分具有工程意義的。
1.該項目的研究意義
隨著核電工業的迅猛發展,核乏燃料的產生也逐年增加,乏燃料的增加導致對核乏燃料運輸容器的需求快速增長,核乏燃料的放射性活度大、衰變熱大,核乏燃料運輸途中出現泄露會造成極大危害。因此,核乏燃料運輸容器要求有極高的安全性[1-2]。近年來,我國核電工業發展迅猛,“十三五”期間,全國核電投產約3000萬千瓦以上[3]。我國核電站主要建于東部沿海地區,乏燃料的處理一般在西部內陸,為保證核乏燃料運輸容器在起吊,運輸過程中的安全性,須在其上下兩端安置減震器[4]。核乏燃料運輸容器減震器作為關鍵部件,起著吸收能量、控制過載和保證結構完整性的重要作用。在運輸過程中,處置不當會出現跌落與刺穿的情況,本項目主要分析再出現刺穿情況下,減震器能起到的作用。我國核乏燃料的運輸仍處在起步階段,當務之急是確保大量的核乏燃料能夠安全運輸,減震器的保護作用尤為重要。
核裝備減震填充材料的應力平臺處于10-20MPa之間較為合理[5],本項目首先制備了一種均質多孔鋁基減震器,通過小尺寸試驗獲得了力學性能,將其材料屬性應用于核乏燃料運輸容器減震器上,利用有限元的方法,分析減震器在刺穿情況下對容器內部的保護作用。
展開 核燃料是怎么生產出來的?
壓水堆是目前國內外核電站廣泛使用的反應堆。壓水堆核電站的核燃料使用鈾235含量為3%~5%的低濃鈾,其生產過程包括鈾礦開采、鈾冶煉、鈾轉化、鈾濃縮和燃料元件制造等過程。
鈾礦開采
將開采出的鈾礦石破碎,在水中研磨成漿狀液,然后用硫酸將礦石粉中的鈾浸出。另一種技術稱作“原地浸出”,該技術無需將礦石采出,只需將浸取液(包括酸法或堿法)直接通過鉆孔注入適合于地浸的砂巖型鈾礦將鈾浸出,然后將含鈾的浸出液引到地面上,進行后續的分離工序。目前國際上采用“原地浸出”技術的約占40%以上。
鈾冶煉
將獲得的含鈾水溶液,進行離子交換等分離、純化過程,再經過沉淀、過濾、干燥,獲得亮黃色的八氧化三鈾,俗稱“黃餅”。
鈾轉化
將黃餅進一步去除雜質以后,將固體八氧化三鈾轉化為鈾濃縮工序所需的氣體形態──六氟化鈾。
鈾濃縮
將鈾235的含量從天然水平(0.7%)提高到3%~5%。早期的鈾濃縮采用氣體擴散法,目前廣泛使用的是氣體離心法,激光分離技術是各國正在研發的新一代鈾濃縮技術。
燃料元件制造
首先將鈾濃縮產生的鈾235含量為3%~5%的六氟化鈾氣體,轉化為二氧化鈾固體粉末,再將其壓制成芯塊并通過高溫燒結獲得芯塊陶瓷體,然后將陶瓷芯塊拋光后裝入包殼制成燃料棒,最后將燃料棒組裝成燃料組件。
來源:核輻社HFS
展開 就是這個球,走進中國神秘的燃料球生產車間。。。
我國大陸有43臺投入商業運營的核電機組,而目前為核電提供核燃料的生產廠只有兩家。二0二廠就是其中之一,也是早在60年前就投產的全國首家核燃料元件生產基地。
二0二核燃料元件的加工車間,從原料提純到加工生產出成品全部由機械設備完成。
核燃料元件加工車間
一個圓盤里像小米一樣的黃色顆粒就是球形核燃料核芯顆粒的最初形態。將提純過的液體原料以均勻的速度滴入冷卻液中,形成一種固體小球。而這種球形的核芯顆粒會讓“核能”在核反應堆內釋放地更加充分。
球形核燃料核芯顆粒
若干平鋪著黃色小球的圓盤像籠屜一樣堆疊起來,經過一系列高溫加工處理,小球顏色由黃色變為深棕色,這就完成了球形核燃料核芯顆粒的加工。而最終的球形核燃料元件成品內就包含著1萬多顆這樣的棕色小球,成為能量的源泉。
別小看這樣一顆燃料元件,這其中只含有7克鈾元素,但是它經過反應可以產生的能量,和燃燒1.2噸煤產生的能量相當。
球形核燃料元件
核電作為一種清潔能源,是中國能源戰略發展的重要一環。目前二0二廠為我國首座高溫氣冷堆核電站生產球形燃料元件,一個高溫氣冷堆核電站首爐就需要80多萬顆燃料元件,此后每年都需要大約30萬個燃料球。
高溫氣冷堆核燃料元件生產線
高溫氣冷堆核燃料元件生產線,是中國的科研人員自主研制開發建設的,也是全球第一條具有第四代核電技術特征的工業化規模燃料元件生產線。
重要資料補充:
高溫氣冷堆核電站示范工程燃料元件生產線,是大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站國家科技重大專項高溫堆分項的重要子課題和核心配套工程。
展開 自動駕駛の核燃料庫!Tesla數據標注系統解析
這樣的數據,用"核燃料庫"來比喻毫不為過。
看到這一數字,苦苦等數據的新生代民工已經哭暈在廁所……
圖16,虛擬數據真香
總結
Tesla的數據標注系統經歷了這樣由人工標注到自動標注,再到仿真的過程,確實給我們提供了很好的借鑒,不僅僅能應用在自動駕駛領域,也能應用到在其他CV相關的方方面面!
通過這套系統可以看到Tesla拿掉毫米波雷達,堅持純視覺的底氣。
Tesla的方案除了可供學習之外也啟迪我們:在CV算法已經比較成熟的今天,單一算法的提升并不能帶來太多改變,但是算法系統級別的研究還有很大潛力可以挖掘,硬件,數據和算法應該融合到一起進行設計和迭代。
再之后,帶來的改變就真的是革命性的。
學習之余,我們也不必“長他人志氣,滅自己威風”。其實Tesla并不是一枝獨秀,國內不少公司也早已在相關領域進行了摸索并有了不錯的積累。
接下來,一起加油呀,讓AI的星星之火燒成燎原之勢!
知乎號:MarkAI(閱讀原文可關注)
展開 中核集團核業務探析
具體來看,中國鈾業于2019年7月成功收購世 界第四大產能的羅辛鈾礦,在此基礎上,中國鈾業于2019年啟動海外天然鈾采購, 2019-2021年先后與全球四大天然鈾供應商,即哈原工、凱米科、 歐安諾、鈾壹分別簽署了新的天然鈾采購合同,中國鈾業的天然鈾產能大幅提升,進一步保障了國內“核糧倉”充實。
(2)核燃料加工制造
核燃料制造流程包括從鈾礦的勘探開采、加工、精制、轉化、濃縮、核反應堆元件的制造等。原子能公司是國內唯一的核燃料生產商、供應商及貿易服務商,擁有完整的鈾純化轉化技術研發、工程設計與建造、生產運營管理體系,其自主化的鈾濃縮、元件制造產業能夠滿足目前我國所有堆型和全球大多數堆型的核燃料需求。其下屬的 中核北方與中核建中作為國內南北兩大核電“糧倉”,通過全盤引進、消化吸收、本土 化改造,再到自主創新,已相繼建成了重水堆燃料元件生產線、具有自主知識產權的世界首條具有四代核電特征的高溫氣冷堆燃料元件生產線、AP1000燃料元件生產線、以及我國三代核電華龍一號CF3核燃料元件生產線,實現了我國核燃料生產從“拿來” 向“引領”的蛻變。
總體來看,原子能公司是我國僅有的獲授權從事商用鈾轉化及濃縮業務以及核料 組件加工服務的實體,具有一定的壟斷地位,國內核電機組除首爐等必須從國外進口 的核燃料以外,其余所需的國產核燃料組件只可從原子能公司下屬的中核建中、中核 北方進行采購。
(3)核環保業務
集團核環保業務以放射性核廢料處理為核心,具體包括廢放射源治理、核設施退 役、放射性廢物處理、中低放廢物處置場建設運行、放射性物質運輸、放射性物質包 裝以及運輸與處置容器研發等。
放射性核廢料又稱乏燃料,是經受過輻射照射、使用過的核燃料,它含有大量未 用完的可增殖材料鈾-238或社-232等元素。這種燃料的鈾含量降低,無法繼續維持核 反應。
展開 
核電迎來最強中國芯 我國首個大型先進商用壓水堆燃料組件研制成功
近日,由中核集團自主研制的CF3燃料組件在秦山核電二廠2號機組結束全部長循環輻照考驗,順利出堆并完成池邊檢查,檢查結果顯示CF3燃料組件性能達到國際同類產品先進水平。這標志著我國具有完全自主知識產權、適用于大型商用壓水堆核電站的CF3燃料組件具備工業化應用條件,為我國自主三代核電建設以及國內核電大規模應用奠定堅實基礎,對華龍一號和我國核燃料“走出去”以及我國能源供應安全保障具有重要的戰略意義。
中核集團把落實中央關于實施創新驅動發展戰略、建設創新型國家的要求作為核心工作來抓。核燃料元件研制項目是中核集團首批重點科技專項、“龍騰2020”科技創新計劃的重要組成部分。目前,中核品牌核燃料已步入系列化、型譜化的快速發展新階段。
在國防科工局等相關部委支持下,CF3燃料組件依托中核集團首批科技重點專項“壓水堆燃料元件設計制造技術”,由中國核動力研究設計院牽頭開發,中核建中核燃料元件有限公司、中核核電運行管理有限公司、西部新鋯核材料科技有限公司、國核寶鈦鋯業股份公司共同參與,以華龍一號三代核電標準為牽引、集中攻關研制具有高可靠性、高安全性、高經濟性的大型先進壓水堆燃料組件,從材料研發和供應、設計技術和手段、試驗平臺和能力、制造裝備和技術等方面形成了我國自主核燃料研發核心技術體系。
CF3燃料組件嚴格按照核燃料研發流程和嚴密的核安全質量控制程序進行開發,經歷了先進鋯合金材料研發、關鍵部件創新設計、燃料組件設計、全套堆外試驗驗證、特征化組件輻照考驗,研制的4組CF3燃料組件嚴格按照國家核安全局監管要求于2014年7月裝入秦山核電二廠2號機組進行輻照考驗,并在每個循環出堆實施細致全面地池邊檢查。
展開 世界性難題——核電的核廢料處置
一、核廢料為什么比核燃料更危險?
核廢料,主要指反應堆使用過后卸出的核燃料,因無法繼續維持核反應,所以又叫核廢料。核廢料具有很高的放射性,且其放射性可以持續數十萬乃至百萬年之久,如何妥善處置核廢料,是全世界至今未能解決的難題。
很多人已經聽聞核廢料很難處置,心中卻存有疑問:“核燃料不就是從自然中來的嗎?使用過后又放回到自然中,有什么不可以嗎?”
事實上,核廢料與原始核燃料的危害性完全不可同日而語。反應堆的核燃料是由鈾礦石加工而成,在自然狀態下,鈾的放射性并不算高,短時間的接觸幾乎不會對人體造成放射性損傷,而使用過后核廢料則具有高強度的放射性,幾分鐘的接觸就可以導致死亡。
這是為什么?
天然的鈾礦石具有放射性是因為鈾原子能夠自發地放射出粒子,經過漫長的時間轉變成另一種元素,這一過程叫衰變,而全世界的商用反應堆都是通過核裂變發電的。核裂變則是在中子的高速撞擊下,強行將一個重核分裂成兩個較輕的原子核的過程。與天然的衰變相比,核裂變的反應更劇烈,釋放出的能量更大、更多、更集中。
核裂變反應是鏈式反應,當用一個中子撞擊鈾原子核時,一個鈾核將吸收中子而分裂成兩個輕原子核,同時釋放出2~3個新中子,這些新中子很可能打在2~3個新原子核上引起裂變,再釋放出4~9個新中子,這些中子又會打在新的原子核上,從而使反應不斷地進行下去。
展開 國內外核能發展現狀以及前景
它們分別是:1996年6月開工建設的秦山二期核電站兩臺60萬千瓦壓水堆機組,1997年5月開工建設的嶺澳核電站兩臺100萬千瓦級壓水堆機組,1998年6月開工建設的秦山三期核電站兩臺70萬千瓦級重水堆機組,這三個項目均計劃于2003年建成投產;于1999年10月開工建設的田灣核電站兩臺100萬千瓦級壓水堆機組,預計2005年建成投產。
核電自八十年代初起步以來,在核電站的建設和運行、前期準備工作、國產化、有關法規和管理體系的建立等方面做了大量的工作,取得了相當的進展,為今后的發展奠定了基礎。
中國通過6個核電項目11臺機組的建設,現已形成基本配套的核動力、核燃料科研開發工業體系;積累了科研、設計、建設、運行等一整套寶貴經驗;培養和造就了一支專業齊全,具有相當實力的科研、設計和工程建設隊伍,建立了一批大型實驗臺架,進行了大量科研攻關和設計研究。通過在建項目的實施,掌握了較多的設計資料,積累了大型核電站的工程建設和項目管理經驗,國產化能力有了較大的提高。
在核燃料循環工業方面,從五十年代中期以來,中國已經逐步建立了比較完整的核燃料循環體系。隨著核電事業的發展,核燃料工業得到了進一步提高,初步形成了從鈾礦地質勘查、鈾礦采冶、鈾同位素分離、核燃料元件制造、乏燃料后處理直至核廢物處理與處置等完整的核燃料循環工業體系。特別是改革開放二十年來,在與國際廣泛交流的基礎上,引進和開發了先進的技術和工藝,在核燃料生產的幾個主要環節上,實現了更新換代,不僅對提高產品質量、降低生產成本等發揮了重要的作用,而且可以滿足或基本滿足“十五”期間中國核電更大發展的需求。
1、經過四十多年的發展,地質勘查已為國家累積提交了可靠鈾資源儲量。
2、鈾礦采冶已初步形成了以地浸、堆浸和原地爆破浸出工藝為主的生產格局,大幅度降低了鈾礦采冶成本,提高了鈾資源利用率。
展開 AbaqusCEL在核電燃料棒跌落過程中的應用
核燃料是可在核反應堆中通過核裂變產生核能的材料,是鈾礦石經過開采、初加工、鈾轉化,進而加工成核燃料元件。壓水堆核電站用的是鈾-235富集度為3%左右的核燃料。以百萬千瓦級壓水堆核電站為例,通常核反應堆內有157個核燃料組件,每個組件由17×17根燃料棒組成。燃料棒由燒結二氧化鈾芯塊裝入鋯合金管中封焊構成。部分燃料組件中有一個控制棒,控制核裂變反應。
燃料棒在組件卡槽中有跌入下部液態金屬中的現象,該過程既有結構之間的接觸碰撞,又有結構件落入流體中。該過程可以通過有限元軟件Abaqus中的CEL技術模擬,本文通過簡化模型闡述燃料棒跌落過程的模擬。
模型如下:
載荷與邊界條件
計算結果
來源:有限元在線的博客,版權歸作者所有。
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