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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 275

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