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目录 1

第一章核燃料的作用及其发展史 1

1.1核燃料的作用和分类 1

1.2核燃料的发展史 3

12.2.6肿胀 27 5

1.3.1气冷堆燃料 13

1.3反应堆的种类及其燃料 13

1.3.2水冷堆燃料 16

1.3.3液态金属冷却反应堆燃料 22

1.3.4其它堆型的燃料 26

第二章反应堆物理热工设计概论 27

2.1物理热工设计的必要性 27

2.1.1水冷却动力堆 27

2.1.2气体冷却动力堆 29

2.2设计条件和准则 31

2.3物理热工设计的步骤 34

2.4物理热工特性分述 39

2.4.1轻水堆 39

2.4.2重水堆 43

2.4.3高温气冷堆 45

2.4.4快堆 48

2.5计算程序 49

第三章燃料组件的结构设计 51

3.1燃料组件结构设计的概述 51

3.2燃料组件的结构 51

3.3燃料棒的结构 57

3.3.1燃料棒的断面尺寸 58

3.3.2燃料棒包壳管的壁厚 59

3.3.3包壳管和燃料芯块的间隙 61

3.3.4燃料芯块的尺寸、形状和密度 62

3.3.5端塞 64

3.3.6集气空腔和充填气体 64

3.4构成燃料组件的其它部件 65

3.4.1定位架 65

3.4.2基座和隔栅板 69

3.4.3吊环和装配用的螺栓 69

3.4.4关于燃料组件运输过程中的损伤 70

3.5用计算机分析燃料棒的辐照性能 71

第四章核燃料循环和核燃料的经济性 75

4.1核燃料循环及其特点 75

4.1.1核燃料的寿命 76

4.1.2核燃料循环的步骤 78

4.2核燃料循环分述 81

4.2.1含有少量增殖材料的核燃料的反应堆 81

4.2.2天然铀为燃料的反应堆 81

4.2.3稍加浓铀为燃料的反应堆 83

4.2.4轻水堆的核燃料循环 85

4.2.5含有钍燃料的轻水堆 92

4.2.6高温气冷堆 95

4.2.7快中子增殖堆 95

4.2.8熔盐燃料反应堆 97

第五章核燃料处理方面的安全管理 99

5.1核燃料处理的特殊问题 99

5.1.1金属火灾 99

5.1.2化学火灾 101

5.1.3化学事故和生物事故 102

5.2临界管理 103

5.3放射性管理 110

5.4包容性管理 117

5.5计量管理 118

6.1铀资源 120

第六章核燃料的资源和制造方法 120

6.2采矿和矿石加工 123

6.3精制 127

第七章铀的浓缩 132

7.1浓缩铀和铀浓缩的必要性 132

7.2铀浓缩工艺和级联 133

7.3气体扩散法 139

7.4离心法 145

7.5喷嘴法 149

第八章燃料芯体材料的各种特性及其制造加工 151

8.1可作为燃料芯体材料的物质 151

8.2金属铀燃料及其成形加工 152

8.3铀的陶瓷燃料及其成形加工 159

8.4钚燃料及其成形加工 167

8.5钍燃料 175

第九章燃料包壳材料及其加工 177

9.1燃料包壳材料的种类和应用 177

9.2铝合金包壳材料及其加工成形 180

9.3镁合金包壳材料及其加工成形 181

9.4锆合金包壳材料及其加工成形 184

9.5不锈钢包壳材料及其加工成形 194

9.6其它高熔点金属包壳材料 197

第十章燃料元件的制造和检查 202

10.1燃料元件的各种类型 202

10.2金属铀棒状燃料元件的制造 209

10.3二氧化铀燃料组件的制造 213

10.3.1压水堆燃料元件的制造 213

10.3.2沸水堆燃料元件的制造 217

10.3.3按同心圆形式布置的燃料元件的制造 219

10.3.4快中子堆燃料元件的制造 220

10.4板状燃料元件的制造 224

10.4.1 MTR或ETR型燃料的制造 224

10.4.2 ATR型板状燃料的制造 227

10.5.1燃料元件的种类和检查 229

10.5燃料元件的检查 229

10.5.2检查标准与规定 231

10.5.3核燃料的无损检查 235

第十一章燃料后处理方法 242

11.1使用过的燃料的成分 242

11.2冷却 242

11.3后处理的方法 246

11.4后处理的特殊问题 247

11.5用溶剂萃取法的后处理 250

11.6氟化物挥发法 256

第十二章核燃料的辐照性能 259

12.1金属燃料 259

12.1.1金属铀 259

12.1.2铀合金 265

12.2氧化物燃料 267

12.2.1导热系数 267

12.2.2金相组织变化 269

12.2.3裂变产物的偏析 271

12.2.4气泡的迁移 272

12.2.5裂变产物的重溶 273

12.2.7裂变产物气体的释放 278

12.3碳化物、氮化物燃料 281

12.3.1碳化物燃料 281

12.3.2氮化物燃料 284

第十三章燃料包壳材料的使用性能 286

13.1燃料包壳材料的使用条件和存在问题 286

13.2包壳材料的辐照效应 292

13.3锆合金中氢化物的应力取向和应力循环的影响 297

13.4燃料芯块和包壳管的相互作用 300

第十四章涂覆颗粒燃料 308

14.1制造方法 308

14.2涂覆层的结构 310

14.3涂覆层的物理性质 312

14.4辐照性能 313

14.5高温气冷堆燃料元件 316

第十五章液态金属燃料和熔盐燃料 318

15.1液态金属燃料 319

15.2熔盐燃料 320

第十六章超钚元素 328

16.1超钚元素 328

16.2实际应用的同位素 329

第十七章燃料和材料的辐照试验 332

17.1辐照试验的方法 332

17.1.1容器辐照 333

17.1.2堆内回路辐照 338

17.1.3堆内元件组件辐照 339

17.2辐照后的试验设施 343

17.2.1热试验室 345

17.2.2辐照后的试验和试验设备 350

第十八章反应堆的安全分析和燃料裂变产物的 356

释放与迁移 356

18.1裂变产物在原子能安全分析中的地位 356

18.2燃料包壳的破损和破损后引起的裂变产物释放 366

18.2.1正常运行时包壳的破损 366

18.2.2事故时的包壳破损 369