裂变气体是指气态的裂变产物。其中主要包括碘-129、碘-131、碘-133、溴-87、氪-87、氪-88、氙-133、氙-135和氙-138等。以一座百万千瓦电功率的压水堆为例，在303℃温度下，冷却剂中惰性气体裂变产物的预计的总浓度为187.3uCi/mL(7×106Bq/mL)。

简介

气态物质

裂变核燃料

陶瓷燃料UO

简介

裂变气体是指气态的裂变产物。其中主要包括碘 -129、碘-131、碘-133、溴-87、氪-87、氪-88、氙-133、氙-135和氙-138等。以一座百万千瓦电功率的压水堆为例，在 303℃温度下，冷却剂中惰性气体裂变产物的预计的总浓度为187.3uCi/mL(7×106Bq/mL)。

气态物质

裂变气体(fission gas) 由裂变产生的气态物质。例如133Xe、85Kr、131I等。均具放射性。它们从核反应堆中释放后，使周围环境受放射性污染。因此核电站等所释出的放射性气体，必须进行处理。有些裂变气体如85Kr可回收后作放射源，应用于氪化技术、测厚等。

裂变核燃料

裂变核燃料：fission nuclear fuel

{Jeb旧门herQn}100 裂变核燃料(fission nuelear fuel)可以实 现自持核裂变链式反应的，包含易裂变核素(235U、 239Pu、23“U)的核反应堆材料。其中只有“35U是天然的 易裂变核素;239Pu和233U则分别由238U和232Th俘获 中子而得。238U和232Th称为可转换核素。 铀是目前普遍使用的核燃料。天然铀中只含 。.7%的z筋U，其余为238U，天然铀中235U的浓度正好能 使核反应堆实现自持核裂变链式反应。因而成为最早 使用的核燃料。现在仍用于生产堆等。但动力堆要求高 的功率密度，一般采用235U含量大于。.7%的浓缩铀。 这可以通过气体扩散法或离心法来获得。 钵在自然界并不存在，它是人工易裂变材料，在快 中子堆中，23“Pu和23吕U组合可以实现核燃料增殖。因 而成为重点研究的核燃料之一。钵的熔点很低，金属怀 的辐照稳定性较差，般都以氧化物与’UOZ混合使 用。 社在地壳中的储量很丰富，它所能提供的能量大 约相当于煤、石油和铀的全部储量的总和。牡的熔点较 高，直至1400‘C才发生相变，且相变前后均为各向同 性结构，所以它在辐照下的尺寸稳定性比铀、杯都要 好但金属社经辐照后蠕变强度降低很多，故一般以氧 化物或碳化物的形式使用。在热中子反应堆中利用 绷U一脚Th循环可得到接近于1的转换比，从而实现 “近似增殖”。但这种循环比较复杂，燃料后处理比较困 难，因此尚未获得实际应用。 由于不同的堆型其工作温度、燃耗深度、冷却剂及 包壳材料不同，常常选用不同类型的核燃料。例如:金 属(包括合金)燃料，陶瓷燃料，弥散体燃料和流体(液 态)燃料等。 金属燃料金属是铀的最致密的形态。特别在未 能获得浓缩铀以前直被使用。目前仍被用作生产武 器及怀的反应堆燃料并积累了丰富的经验。但金属铀 的熔点较低(1130C)，存在同质异晶转变，辐照时尺寸 不稳定。一方面是核裂变产物使其体积膨胀(称为肿 胀);另一方面加工时形成的织构使铀棒在辐照时沿轴 向伸长(称为辐照生长)。此时虽然不产生体积变化，但 伸长量有时可达原长的4倍。此外，辐照还使金属铀的 蠕变速度增加50~10。倍。以上缺点通过添加某些 合金元素可以得到改善，但不如采用陶瓷燃料为 佳。

陶瓷燃料UO

是今天最普遍使用的陶瓷核燃 料。与金属铀相比，它的熔点很高(2865C)，高温稳定 性好。辐照稳定性也很好。由于陶瓷体内的孔隙可以贮 留大量的裂变气体，因此即使当核燃料的燃耗很深时 也不致引起尺寸变化。此外，它与包壳材料错或不锈钢 之间的相容性好。即使当核燃料元件的包壳遭到破损 时，uo:也不会与冷却材料水或液态金属发生反应。 因此，它被用于所有的轻水堆和大多数重水堆。