包覆和封闭核燃料的外壳。用以保护核燃料(芯体或芯块)不受化学性质活泼的环境影响,包容核燃料和裂变产生的放射性产物,提供结构支撑。燃料包壳是燃料元件的主要组成部分之一。燃料包壳材料应具有如下性能:①热中子吸收截面小(限于热堆)。感生放射性小:②在冷却剂中有良好的耐蚀性;③与核燃料相容性好;④热导率高;⑤有足够的强度和塑性;⑥辐射损伤小;⑦易加工;⑧易于后处理;⑨价格便宜等。燃料元件通常选用铝及铝合金、镁及镁合金、锆及锆合金和不锈钢等作燃料包壳材料,,燃料包壳表面工作温度低于200°C的研究试验堆,一般采用铝及铝合金作包壳,包壳与核燃料采用中间层(如镍层)达到冶金结合;镁诺斯(Magnox)型堆采用镁合金作燃料包壳,表面工作温度450-500°C,包壳与核燃料一般采用机械结合的形式。为强化放热。采用肋化的燃料包壳表面;水冷动力堆一般采用锆-2或锆-4合金作燃料包壳。包壳与核燃料之间充一定压力的氦气;快中子增殖堆采用不锈钢作包壳;高温气冷堆采用热解碳和热解碳化硅复合包覆层。
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