全书分高温气冷堆燃料元件和高温气冷堆用石墨两部分。第一部分除对高温气冷堆的发展作了概括的论述外，重点系统地介绍了高温气冷堆燃料元件的发展、设计、制造工艺、性能检测方法和辐照试验。第二部分较全面地对高温气冷堆用石墨的发展。生产工艺。性能及其检测方法以及中子辐照对石墨性能的影响作了介绍。高温气冷堆燃料元件的发展在国际上已有40多年的历史，在我国也有30年的历史，本书不仅搜集了国际上高温气冷堆燃料元件的有关资料，也总结了我国科技工作者在该领域研发中所取得的成果。
本书可供从事高温气冷堆材料研究和生产的科技人员参考，也可供大学有关专业的师生阅读。 |
研究和开发更安全更经济的先进反应堆，是未来发展核能的关键课题。高温气冷堆是一种安全性好、经济性好、能用于高效发电和高温工艺供热的先进核反应堆。近年来国际上提出了第4代先进核能系统的概念，要求该系统具有良好的固有安全特性，在事故发生的情况下不会对公众造成损害，在经济上能够与其他发电方式相竞争。模块式球床高温气冷堆是最有希望成为第4代先进核能的系统之一。
高温气冷堆的特点是高温，冷却剂的出口温度已达到950~C，燃料温度在正常运行工况下高达1200~C左右，事故工况下近1600~C。这种高温特点使高温气冷堆发电效率高和具有更广泛的用途，但增加了制造反应堆内材料的难度，要求压力壳内材料必须是耐高温材料。因此，高温气冷堆选用石墨作为反射层材料、燃料元件的结构材料和慢化材料。燃料元件是全陶瓷型的，用热解炭和碳化硅涂层束缚核燃料和阻挡放射性裂变产物的释放。反应堆内耐高温材料是高温气冷堆核材料的特点。
全书着眼于上述特点，全面系统地介绍了高温气冷堆燃料元件和石墨材料的设计、制造、性能检验和辐照考验。高温气冷堆的结构材料、控制材料和屏蔽材料等和其他类型的反应堆没有什么差别，是反应堆材料的共性部分，在许多书中已有详细的介绍。为突出高温气冷堆核材料的耐高温个性和节省篇幅，本书不涉及这几方面的内容，对这些材料有兴趣的读者可查阅有关书籍。
全书由唐春和主编。参加编写的有唐春和(第1章的1．1，L 2，1．4．7，1．4．8和L 5)，徐志昌 (第1章的1．3．1)，朱钧国 (第l章的1．3．2)，邱学良(第1章的1．3．3和1．4．9—1．4．14)，张纯(第1章的1．4．1～1．4．6)，邹彦文(第2章)。清华大学材料系范毓殿教授审核了全稿，在此表示衷心的感谢。
高温气冷堆燃料元件的发展在国际上已有40多年的历史。清华大学核能技术设计研究院从20世纪70年代中期就开始从事高温气冷堆燃料元件的研究和开发，不仅研究成功了高温气冷堆燃料元件，而且为我国IOMW高温气冷堆生产了首炉高质量的具有世界先进水平的燃料元件，掌握了具有我国自主知识产权的高温气冷堆燃料元件制造技术。30多年中，许多同志为在我国发展高温气冷堆燃料元件付出了辛勤的劳动，贡献出了他们的聪明智慧，本书的编写实际上是他们知识的积累和工作的总结，在此表示衷心的惑谢。
由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请专家和广大读者批评昔正。
编者
2007年1月于北京 |
第1章 高温气冷堆燃料元件
1．1 概述
1．1．1 高温气冷堆概述
1．1．2 高温气冷堆燃料元件概述
1．1．3 我国高温气冷堆及其燃料元件的发展
1．2 高温气冷堆燃料元件设计
1．2．1 高温气冷堆燃料元件设计任务
1．2．2 高温气冷堆燃料元件破损机制
1．2．3 高温气冷堆燃料元件设计准则
1．2．4 高温气冷堆燃料元件结构、材料和各组分的
功能
1．2．5 高温气冷堆燃料元件设计参数
1. 2．6 安全评价
1. 3 高温气冷堆燃料元件制造
1．3．1 二氧化铀核芯的制造
1．3．2 包覆燃料颗粒的制造
1．3．3 球形燃料元件的制造
1．3．4 棱柱形元件的制造
1．4 高温气冷堆燃料元件主要性能检测方法
1．4．1 热重天平法测量UOz核芯O／U原子比
1．4．2 数字图像法测量UOz核芯球形度
1. 4．3 软X射线照相投影仪法测量UOz核芯直径、
SiC层和外致密热解炭层厚度
1. 4．4 瓷相法测量疏松热解炭层和内致密热解炭层的
厚度
1．4．5 沉浮法测量SiC层和致密热解炭层密度
1．4．6 光学法测量致密热解炭层各向异性度
1．4．7 激光脉冲法测量石墨基体球热导率
1. 4．8 燃料元件石墨基体热膨胀各向异性的测量
1．4．9 基本石墨球抗氧化性能测量方法
1．4。10 球形燃料元件自由铀含量测定
1．4．11 基体石墨球落球强度测量方法
1．4．12 基体石墨球的压碎强度测量方法
1．4．13 基体石墨球的磨损率测量方法
1. 4. 14 球形燃料元件无燃料区检验
1．5 高温气冷堆燃料元件辐照试验
1．5，1 高温气冷堆燃料元件的辐照效应
1．5，2 高温气冷堆燃料元件辐照试验目的及其试验
步骤
1．5．3 堆内辐照试验
1．5．4 辐照后检验技术
参考文献
第2章 高温气冷堆用石墨
2．1 概述
2．1．1 石墨的晶体结构
2．1．2 石墨在高温气冷反应堆中的应用
2．1．3 高温气冷堆用石墨的发展
2．2 高温气冷堆用石墨的性能及测试分析
2．2．1 石墨的性能
2．2．2 高温气冷堆用石墨性能的测试分析
2．3 高温气冷堆反射层石墨的生产
2．3．1 主要原材料
2．3．2 原料的煅烧
2．3．3 粉碎和筛分
2．3．4 配料和混捏
2．3．5 成形
2．3．6 焙烧
2．3．7 浸渍及二次焙烧
2．3．8 石墨化和气体纯化
2．4 辐照对石墨的影响
2．4．1 辐照对石墨结构的影响
2．4．2 辐照对石墨尺寸的影响
2．4．3 辐照对石墨热导率的影响
2．4．4 辐照对石墨热胀系数的影响
2．4．5 辐照对石墨强度和弹性模量的影响
2．4．6 石墨的潜能
2．4，7 石墨的辐照蠕变
参考文献
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