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中国核能行业协会科学技术奖励公报 2020
乏燃料水池失冷事故及
乏燃料包壳完整性模拟试验研究 [2020HNJ14]
乏燃料水池用来贮存从
反应堆中卸出的乏燃料组件。
相比于在堆内运行的燃料组
件，乏燃料组件已不具备维
持链式裂变反应的内外部条
件，但由于燃料内仍有一定
的衰变在发生，使得燃料组
件在放入乏燃料水池后相当
长的一段时间内仍然有热量
释放，因此乏燃料水池在设
计上配备了乏燃料水池冷却
系统及补水系统以实现对乏 二
等
燃料组件的持续冷却。但如
奖
果乏燃料水池发生失冷事故，
在冷却条件恶化甚至失去冷
却的情况下，衰变热无法及时导出，积聚在组 样，完成了乏燃料包壳性能的试验研究，总结
件内会导致组件温度升高，甚至发生燃料破损， 出乏燃料包壳在升温和冷却过程中的性能变化
从而导致放射性物质的释放。本研究针对华龙 规律；根据事故进程和包壳完整性试验结果，
一号大型先进压水堆核电站的特点，自主建立 建立计算模型，在国内首次开发出乏燃料包壳
适用于华龙一号乏燃料水池热工水力模型，分 完整性分析软件 (SFPAC) 及乏池和乏燃料格架
析乏燃料水池的失冷过程；搭建试验台架，对 热工水力计算软件 (TEMPMOD)，对乏燃料水池
乏燃料水池失冷事故进程和乏燃料包壳完整性 发生失冷事故后的事故进程进行模拟，并能确
进行模拟试验研究，在国际上首次将乏燃料水 定乏燃料包壳破损的温度和时间窗口；在国内
池失冷事故过程乏燃料包壳外表面温度模拟到 首次建立了一套评估乏池事故进程及包壳完整
800℃高温，掌握了在不干预的情况下事故的发 性的方法 , 可用于乏燃料水池的设计与改进，
展进程及乏燃料包壳完整性失效规律；在国内 对乏燃料的完整性和乏燃料水池的安全评审以
首次研制了一种在高温条件下具有保压功能的 及防止乏燃料放射性物质在事故工况下外泄具
集温度、压力测量和记录于一体的专用试验试 有重要意义。
完成单位：中国核电工程有限公司
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