中核工程在堆芯熔融物物性基礎研究領域取得新突破,依托自主研制的ALSEE(Aerodynamic Levitation-laSer heating installation for mElt propErties)裝置獲得的堆芯熔融物高溫物性最新成果,登上核科學技術領域SCI一區期刊《 Journal of Nuclear Materials》封面。
堆芯熔融物高溫物性數據對核電廠嚴重事故現象研究及事故預防緩解策略工程設計具有重要意義。然而,由于測量難度高,2000K以上的實驗數據在全球范圍內都較為稀缺。中核工程核電安全研究中心科研團隊以UO2-ZrO2混合物為對象開展測量研究,基于自研的ALSEE裝置,在國際上首次實現了對原型熔融物物性的非接觸式測量,部分填補了堆芯熔融物高溫物性參數的國際空白?;趯嶒灣晒珜懙恼撐摹禩hermophysical properties of UO2-ZrO2 melt measured by aerodynamic levitation》正式發表在核科學技術領域頂級期刊Journal of Nuclear Materials第602卷上,獲得了國際專家的一致認可,并因其創新性被遴選為該卷的封面文章。
本研究獲得國家重點研發計劃項目“嚴重事故下堆芯熔融物行為與現象研究”、中核集團龍騰和青年英才課題的經費支持。中核工程核電安全研究中心科研團隊秉持自主創新精神,采用氣動懸浮、激光加熱和聲學激勵等多學科融合技術,成功研制出國際領先的ALSEE裝置。該裝置采用非接觸式方法可測量3000K以上高溫熔體的密度、表面張力和粘度,相比于國際傳統的接觸式方法,能消除高溫下被測材料與容器的接觸反應,測量準確度更高。除了高溫氧化物,該裝置還可用于聚變堆、快堆及其他先進堆材料,如鈾合金、鉛鉍合金等液體的物性測量,應用前景廣闊。
未來,團隊將再接再厲,持續致力于開發新的測量方法,不斷拓展ALSEE裝置功能,進一步豐富國際上稀缺的堆芯熔融物物性數據庫,持續提升基礎研究能力。