UO2芯块热稳定性试验密度测定比对

黄海

摘要 二氧化铀芯块在规定的气氛（氢气或氩氢混合气）和温度条件下，进行一定时间的再烧结。通过测量芯块的密度变化值或直径变化值，评价芯块的热稳定性，以预测燃料芯块在堆内的密实化程度。AFA3G燃料组件二氧化铀芯块通常在热稳定性试验时，测定芯块的密度时采用浸渍液方法，未采用几何密度法，几何密度法更快速、简便和实用性。

关键词 AFA3G燃料组件二氧化铀芯块：热稳定性；浸渍液方法；几何密度法

中图分类号06

文献标识码A

文章编号1674-6708（2015）155-0065-02

烧结二氧化铀芯块热稳定性试验结果作为判定芯块质量指标之一。目前对U0₂芯块密度测定方法有三种，分别为生产线上采用几何密度法、实验室依据国标GB11927-89《二氧化铀芯块密度和开口孔隙度的测定液体浸渍法》中煮沸法（简称国标煮沸法）和依据国际标准IS09278：2008《Nuclear energyUranium dioxide pellets-Determination of density and volume fraction of open and closed porosity》（简称ISO法）建立的检测方法。由于国标煮沸法耗时长且用到二甲苯对人体有毒害试剂，多数实验室早已采用 ISO法进行替代，本次试验采用几何密度方法和ISO法对同一批芯块进行密度检测，并对检测结果进行数据分析比对，验证几何密度法与ISO法对于芯块密度的测量是否具有等效。

表1和表2分别给出了样品1（炉1）和样品2（炉2），采用几何密度法与ISO法进行密度测定的结果，将测量结果绘制成折线图l和图2。采用几何密度法和ISO法测量结果大小及趋势较为一致，样品l和样品2采用ISO法测量结果均略高于几何密度法测量结果。应是采用ISO法测量的芯块体积去除了开口孔隙所占体积，因此测量结果略高。

4.2 比对样品密度变化量

样品1和样品2来自于同一批样品，试验的控制过程、条件也是一样的。采用两种方法，对样品密度变化量进行统一比对。

样品变化量如表3，在a=0.05，F=3.83，由于F crit=4.05，因为F

5 结论

本次试验，对于同一样品采用几何密度法和液体（ISO）浸渍法测量结果大小及趋势较为一致，变化结果通过F检验无显著差异。因此，对于芯块密度的测量，几何密度法、ISO法两者应该可以等效使用。几何密度法或ISO法都可以应用于U02芯块热稳定性试验密度测定及判定。

参考文献

[1]标准物质及其应用技术，中国标准出版社.

[2]IS0 9278Nuclear energy-Uranium dioxide pellets-Determination of density and volume fraction of open and closed porosity.

[3]IS0 15646Re-sintering test for U02， （U，Gd）02 and（U， Pu）02 pellets.