第四章 核反应堆燃料 可以用作核燃料的核素有铀-233、铀-235 、钚-239,其中只有铀-235是天然存在的, 天然铀中仅含0.714%的铀-235,其余为约 占99.28%的铀-238和约占0.006%的铀-234 。 铀-233和钚-239是在反应堆中通过钍-232 和铀-238俘获中子后嬗变得到的。其核反应 过程如下: 理想的核燃料需具备以下特点 燃料中易裂变原子密度高,即材料中应含有高浓度的 裂变(或增殖)原子,其它组合元素中不应有中子吸 收截面大的原子。 导热性能好,即可以有高的功率密度(每单位堆芯体 积的热功率高),或高的比功率(每单位质量燃料的 热功率高),燃料能承受高的热流而不产生过大的温 度梯度,并能使燃料中心温度保持在熔点以下。 熔点高,熔点以下没有相变,不会因为相变而导致熔 点以下的密度、形状、尺寸及其它变化。 低的热膨胀系数,以保持燃料元件的尺寸稳定。 具有化学稳定性,与包壳材料相容,与冷却剂不发生 化学反应。 辐照稳定性好,即在强辐照下不会因肿胀、开裂和蠕 变等引起变形而失效;机械性能(强度、韧性等)也 不应在辐照下有很大的变化。 材料的物理和力学性能好,