事故容错燃料基础研究

事故容错燃料是为了提高核反应堆燃料元件抵御事故能力而研发的新型燃料。本书针对新型的事故容错燃料概念，较系统地介绍了相关的基础研究工作，包括燃料性能分析、中子物理研究及热工水力研究，以揭示各种事故容错燃料在反应堆中装载运行的基本规律。本书适合高等院校核工程与核技术相关专业高年级本科生、核科学与技术相关专业研究生阅读，也可供相关专业的科研人员和工程技术人员参考。

序
前言
符号表
第1章 绪论 1
1.1 事故容错燃料的研究背景 1
1.2 事故容错燃料的分类 2
1.3 国内外研究现状 3
参考文献 8
第2章 事故容错燃料性能分析 10
2.1 UO2-BeO三明治结构燃料的性能分析 10
2.1.1 引言 10
2.1.2 UO2-BeO复合燃料性质 11
2.1.3 模型构建 17
2.1.4 结果与讨论 19
2.1.5 小结 28
2.2 U3Si2-FeCrAl事故容错燃料的性能分析 28
2.2.1 引言 28
2.2.2 材料性质 29
2.2.3 模型构建 33
2.2.4 结果与讨论 34
2.2.5 小结 47
2.3 钍基混合氧化物燃料与SiC包壳在轻水堆中的性能分析 47
2.3.1 引言 47
2.3.2 材料性质 49
2.3.3 模型构建 55
2.3.4 结果与讨论 56
2.3.5 小结 66
2.4 微型UO2-Mo燃料性能的多物理场全耦合分析 67
2.4.1 引言 67
2.4.2 多物理场控制方程 68
2.4.3 材料的物性和燃料的性能 70
2.4.4 小结 75
参考文献 75
第3章 事故容错燃料中子物理研究 80
3.1 压水堆事故容错燃料SiC包壳组件中子物理分析 80
3.1.1 组件设计参数 80
3.1.2 SiC包壳设计参数 81
3.1.3 结果分析 83
3.1.4 小结 91
3.2 压水堆SiC包壳燃料堆芯物理分析 91
3.2.1 组件物理设计 92
3.2.2 堆芯物理设计 92
3.2.3 结果分析 93
3.2.4 小结 96
3.3 基于NSGA-Ⅱ算法与机器学习的 SiC包壳组件装载优化研究 96
3.3.1 基于机器学习的中子物理分析研究 96
3.3.2 SiC包壳组件装载优化结果分析 97
3.3.3 小结 99
3.4 U3Si2-FeCrAl组件中子物理特性研究 100
3.4.1 U3Si2-FeCrAl研究基础 100
3.4.2 U3Si2-FeCrAl组件设计 101
3.4.3 结果分析 101
3.4.4 小结 105
参考文献 105
第4章 事故容错燃料热工水力研究 107
4.1 分析方法及本章 研究内容和意义 107
4.1.1 很好估算方法 107
4.1.2 子通道分析方法 107
4.1.3 本章 研究内容和意义 108
4.2 事故容错燃料的反应堆系统模型与子通道模型的构建 109
4.2.1 事故容错芯块材料性质 109
4.2.2 事故容错包壳材料性质 113
4.2.3 RELAP5/MOD3.4基本理论模型简介 114
4.2.4 CPR1000反应堆系统建模 116
4.2.5 堆芯子通道模型和棒束子通道模型的构建 121
4.2.6 小结 129
4.3 事故容错燃料事故工况下的热工水力分析 129
4.3.1 装载ATF的CPR1000反应堆系统的SBLOCA事故热工水力分析 129
4.3.2 装载ATF的CPR1000反应堆系统的LBLOCA事故热工水力分析 139
4.3.3 小结 147
4.4 事故容错燃料子通道分析 147
4.4.1 装载ATF的堆芯子通道分析 148
4.4.2 装载ATF的5×5棒束子通道分析 169
4.4.3 小结 183
4.5本章 结论 183
参考文献 184
第5章 总结与展望 186
5.1 总结 186
5.2 研究展望 189