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我国自主知识产权的核级锆合金产品完成工艺试制

【信息来源:【作者:【信息时间:2014-09-26 09:15  阅读次数: 】【字号 】【我要打印】【关闭

我国核燃料组件自主研发取得重大进展。42日,中国广核集团科技研发部负责人邹勇平向科技日报记者透露,他们已完成自主品牌核燃料组件结构设计,拥有自主知识产权的核级锆合金产品已完成工艺试制,自主核燃料性能分析软件已推出试用版。

核电站的燃料是铀,其被烧结成一个个圆柱状的二氧化铀陶瓷芯块,叠装在用锆合金做成的包壳管中,做成一根根细长的燃料棒,再把这些燃料棒按一定规则组装成一个个燃料组件,就可供核电站使用。核电站的反应堆堆芯装有上百个这样的核燃料组件,总重量达几十吨。锆合金是以锆为基体加入其他元素而构成的有色合金。随着对核燃料组件性能要求的不断提高,研制具有良好力学性能、耐腐蚀性能和耐辐照性能的高性能核级锆合金一直是各核电先进国家的主要研究方向。而高性能核级锆合金必须具有在高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面,对核燃料有良好的相容性,如此才可用作水冷核反应堆的堆芯结构材料(燃料包壳、压力管、支架和孔道管),这是锆合金的主要用途。

核燃料组件是核电站的核心部件,它在为核电站提供能量的同时,也是防止核泄漏的第一道屏障,直接影响核电站的安全性、可靠性和经济性。目前,我国大型商用核电机组中使用的燃料组件设计与制造技术主要依赖国外引进。为确保我国核燃料供应安全,摆脱燃料组件核心技术受制于人的局面,2009年中广核成立了核燃料研发中心,后获国家能源局“国家能源先进核燃料元件研发(实验)中心”授牌,并承担了国家核能开发项目“压水堆燃料元件设计制造技术”的研制工作。

依托产品研发,中广核在5年时间内累计投入科研经费近8亿元,建立了具有国际领先水平的核燃料性能分析平台、反应堆物理热工计算分析平台、燃料组件热工综合试验装置、水力性能综合试验装置、力学综合试验装置、池边检测装置等研发设施,建立了由国内外核燃料领域资深专家和技术人员组成的核燃料研发团队。目前,中广核已完成自主品牌产品有8英尺、12英尺、14英尺燃料组件、高性能核级锆合金、核燃料性能分析软件包等产品研发,同时开展了下一代事故容错燃料的研究。

邹勇平表示,这些研发成果可以满足我国自主三代核电技术“华龙一号”建设和运营的需要,也将为国内在运在建核电机组升级换代“中国芯”提供更多的产品选择,为国内核电机组的安全稳定运行保驾护航。

四川遂宁县发现国内最大海相碳酸盐岩整装气藏

科技日报成都320日电 (记者瞿剑)中国石油20日在此间宣布,按国土资源部审定标准,位于四川中部遂宁县的安岳气田龙王庙气藏新增天然气探明地质储量4403.85亿立方米,超过了西气东输源头之一的克拉2气田和此前“川气东送”的源头气田普光气田,其中可采储量1875亿立方米,是目前国内单体规模最大的特大型海相碳酸盐岩整装气藏。中国石油是在其20日公布的2013年报中作此番披露的。

据总部位于成都的中国石油西南油气田公司和川庆钻探公司介绍,川中盆地的油气勘探始于上世纪50年代。受限于地质认识、资料准备、勘探技术、装备能力等多种因素,数次勘探的结果都收效甚微;但同时也深化了地质认识,坚定了对古隆起震旦—寒武系具备基本油气成藏条件的信心。

进入新世纪,中国石油勘探与生产分公司启动“四川盆地海相碳酸盐岩大型古隆起高效气田成藏理论与勘探技术”重大专项研究。西南油气田和川庆钻探坚持与国际先进水平接轨,依靠自主创新、集成创新和引进消化吸收再创新,形成了龙王庙组特大型气藏开发主体技术。

中国石油方面透露,该气藏开发建设规模为年产天然气50亿立方米,将分三期建成投产;201311月底建成投产年产10亿立方米试采净化厂及配套工程,20149月底建成投产年产40亿立方米净化厂及配套工程。根据测算,该气藏开发增加的天然气替代煤炭使用,可节约能源使用成本1463.7亿元;替代石油使用,可节约能源使用成本8150.8亿元。

英开发新型光活性抗菌材料 黑暗中可降低院内感染

科技日报伦敦330日电 (记者刘海英)英国伦敦大学研究人员最近在《化学科学》杂志上发表论文称,他们研发出一种新型光活性抗菌材料,不仅可在光照条件下对细菌产生致命效果,在黑暗环境中亦具有很好的抗菌作用,现代医院如广泛使用这种抗菌材料,可有效降低院内感染。

院内感染是所有医院都不可忽视的问题,即使在建立了一系列严格清洁制度的现代化医院,也难以完全消除这类感染,医用设备、门把手、仪表键盘甚至圆珠笔等物体表面都成为病原菌肆虐的温床。要减少甚至消除院内感染,只建立清洁制度是不够的,把医院整体环境改造成一个病原菌难以存活之地才是根本,而开发新型抗菌材料则被视为一个可行的解决方案。

“有一些染料在被强光照射时会对病菌造成伤害,光线会激活染料中的电子,使得染料分子呈现活跃的三重态,产生高活性的氧自由基,破坏病菌细胞壁。”该论文作者之一、伦敦大学学院的伊万?帕金教授说,“我们研究的目的就是测试这些染料和金纳米粒子的新组合,寻求一种简化方法,使得这种技术能更容易地推广使用。”

研究人员测试了结晶紫、亚甲蓝这两种染料和金纳米粒子的组合。他们利用一种有机溶剂使硅橡胶膨胀,使得亚甲蓝和金纳米粒子很容易地在这种聚合物中扩散,然后再将硅橡胶浸入到结晶紫溶液中,在硅橡胶表面形成一层薄薄的染料层。这种处理手段并不会改变硅橡胶的特性,染料层的粘附力也很强,即使用酒精擦拭也无法去除。这意味着处理过的硅橡胶可以被反复清洗。

测试表明,这样处理过的硅橡胶具有十分强大的抗菌效果,在医院标准荧光灯照射下,附着于样本表面的细菌会在36个小时内死亡。而令研究人员更感惊异的是,即使在无光线照射的黑暗环境中,该材料依然有很好的抗菌效果,只不过杀死病菌的时间会有所延长,需要318个小时。

研究人员表示,这是他们首次发现光活性抗菌涂层在黑暗环境中具有抗菌效果,虽然目前还没有弄清楚这种材料在无光照条件下的抗菌机制,但该材料在医院照明条件下所具有的良好抗菌效果,在黑暗环境中所能发挥的抗菌作用,以及相对简单低廉的加工方式,使得它具有很好的应用前景,将在降低医院院内感染方面发挥巨大作用。

硅橡胶是一种在医院中被广泛使用的材料,它可作为密封剂或防护层用于各种医疗用品,也可做成导管、垫圈等用于各种医疗器械,还可用于仪表键盘、电话等设备的防护外壳。正因为用途广泛,硅橡胶才成为开发抗菌材料的研究目标。

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