The invention discloses a nuclear reactor control rod with ash molybdenum based thulium oxide material and its application, under the protection of inert gas, will be more than 99% purity thulium oxide powder and drying more than 99.5% purity molybdenum powder drying, according to the mass percentage of Mo (3 ~ 55) wt%Tm2O3 after weighing mixing, adding process control agent and the final concentration of not more than 2.5wt%, mixed powder; the mixed powder in ball ratio of 0.8 ~ 35:1, 0.05 ~ 0.85, the filling coefficient of milling speed under the conditions of 80 ~ 650rpm, 45 ~ 60min in milling stop 4 ~ 12min type milling 2 ~ 160H; then the mixed powder after the ball milling under the pressure of 80 ~ 550MPa under the conditions of cold isostatic pressing into 0.05 ~ 4H in the blank; the blank body is placed under the protection of inert gas at 1200 to 1900 DEG C sintering of 2 ~ 110h, the molybdenum based thulium oxide pellets, is Neutron absorber core material for excellent ash control rods.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电站反应堆的反应性控制
,具体涉及一种核反应堆灰控制棒用钼基氧化铥中子吸收体材料及其应用。
技术介绍
在常规压水堆核电站正常运行过程中,一般通过调节控制棒插入反应堆堆芯的深度和改变硼酸浓度对核反应性的控制和对负荷进行跟踪。在常规核反应堆中使用的控制棒,其内部的中子吸收体材料是强中子吸收材料,如Ag-In-Cd合金芯块。这种含强中子吸收体的控制棒被称为黑控制棒,简称黑棒。黑控制棒的微小移动会带来核反应性的强烈改变,通常需要同时改变硼酸浓度以配合黑控制棒的移动。这种在常规压水堆核电站中通过调节黑棒并配合改变硼酸浓度以实现对核反应性控制和对负荷跟踪的方法,导致了核电站每天需要处理大量的主反应堆冷却剂,而且需要大尺寸的容器盛装废弃液。由于需要调节硼酸溶度和处理废弃化学溶液从而复杂化了控制系统。同时通过加入水以稀释溶液中的硼酸浓度或则通过加入硼酸以增加溶液中的硼酸浓度,这个过程是缓慢的,所需要的时间长,从而带来对核反应性控制的不灵敏和反馈迟缓等问题。因此,美国西屋公司提出采用一类弱中子吸收体的控制棒即灰控制棒代替改变硼酸浓度配合黑棒进行核反应性的控制与负荷的跟踪,并在AP600和AP1000核反应堆中得以应用。采用灰控制棒可以把日常处理主反应堆冷却剂的需要降到最低,从而大大简化了化学和容积控制系统及其操作,增加了对核反应性控制的灵敏度,并降低了核电成本。灰控制棒是含弱中子吸收体芯块的控制棒,在核反应堆运行期间,其大部分时间是插入在堆芯内部的。而黑控制棒是含强中子吸收体芯块的控制棒,在核反应堆运行期间,很少插入反应堆堆芯中。另外,一旦发生核电事 ...
【技术保护点】
一种核反应堆灰控制棒用钼基氧化铥材料,其特征在于:所述钼基氧化铥材料由钼作为基体,氧化铥作为弥散相分布于钼基体中,且氧化铥与钼的质量比为1:0.8~1:10。
【技术特征摘要】
1.一种核反应堆灰控制棒用钼基氧化铥材料,其特征在于:所述钼基氧化铥材料由钼作为基体,氧化铥作为弥散相分布于钼基体中,且氧化铥与钼的质量比为1:0.8~1:10。2.一种由权利要求1所述的材料制成的钼基氧化铥芯块。3.一种制备权利要求2所述的钼基氧化铥芯块的方法,其特征在于:在惰性气体保护下,将纯度99%以上的烘干氧化铥粉末和纯度99.5%以上的烘干钼粉末,按照质量百分比Mo-(3~55)wt%Tm2O3进行称量后混合,再加入过程控制剂并使其终质量浓度不超过2.5wt%,得到混合粉末;将上述混合粉末在球料比0.8~35:1、装填系数0.05~0.85、球磨转速80~650rpm的条件下,按照球磨45~60min—停止4~12min的方式球磨2~160h;然后将球磨后的混合粉末在压力80~550MPa的条件下冷等静压0.05~4h以压制...
【专利技术属性】
技术研发人员:冉广,罗勇,黄金华,林建新,沈强,
申请(专利权)人:厦门大学,
类型:发明
国别省市:福建;35
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