基于声波晶体结构的核反应堆中燃料辐射行为的监测和模拟
Fatma A Sayed1, Hussein A Elsayed1, M F Eissa1
1TH-PPM Group, Physics Department, Faculty of Sciences, Beni-Suef University, Beni Suef, 62514, Egypt.
Scientific reports
|July 29, 2023
概括
这项研究引入了一种新的方法,使用有缺陷的语音晶体来模拟核燃料辐射. 与其他核燃料相比,混合-氧化 (MOX) 燃料显示出优越的性能和环境效益.
科学领域:
- 核工程 核工程是指核工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
背景情况:
- 核燃料颗粒在反应堆中的辐射过程中经历了重大变化.
- 了解这些辐射行为对于反应堆的安全性和效率至关重要.
- 评估燃料颗粒性能的现有方法可能耗时且具有破坏性.
研究的目的:
- 开发一种用于预测核燃料辐射行为的新型模拟技术.
- 评估混合-氧化物 (MOX) 燃料与其他核燃料的性能.
- 建立一种非破坏性的方法来监测燃料颗粒的关键特性.
主要方法:
- 使用了一维有缺陷的语音晶体 (1D-DPnC) 模型.
- 使用转移矩阵方法计算机械波的传输光谱.
- 研究了密度,声速,扬模量,多孔度,O/M比率和Pu含量对燃料颗粒性能的影响.
主要成果:
- MOX燃料表现出最高的性能,灵敏度为59.388 × 103 Hz s/m.
- 孔隙性对MOX颗粒的性能产生了更大的影响,而不是O/M比率或Pu含量.
- 理论模拟显示出与实验数据的良好一致.
结论:
- 1D-DPnC模型为评估核燃料特性提供了一种可靠且非破坏性的方法.
- 来自核废物的MOX燃料提供了出色的性能和环境优势.
- 这种技术可以应用于核燃料制造实验室,用于质量控制和环境修复.
