[实用新型]一种核燃料棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及核技术领域，特别涉及一种核燃料棒。

背景技术

随着核技术的发展，核能越来越广泛地应用于日常的生产生活中，例如核动力、核能发电等。其中，在提供核动力的时候，一般会采用核燃料棒作为提供核能量的装置。

现有核燃料棒是用铀或钚作燃料产生可控的核裂变链式发硬并释放能量的装置。由于在核裂变时会产生大量的热量和热膨胀效应，而热膨胀效应可能会造成核燃料棒变形或导致核燃料棒内的燃料块移动，从而增加了核燃料棒的损坏率，降低反应的安全性。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种核燃料棒。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种核燃料棒，所述核燃料棒包括壳体、分别设于所述壳体轴向两端的第一隔热块和第二隔热块、设于所述壳体内的弹簧和用于发生核反应的燃料块、以及套设于所述壳体外的输热管，所述弹簧的一端与所述第二隔热块相抵，所述弹簧的另一端将所述燃料块压抵在所述第一隔热块上，且所述第一隔热块的与所述燃料块相抵的一端的外径小于所述壳体的内径，所述第二隔热块的与所述弹簧相抵的一端的外径小于所述壳体的内径，所述燃料块的外径小于所述壳体的内径。

优选地，所述核燃料棒还包括套设于所述输热管外的排管，所述排管内填充有用于探测输热管泄露的探测气体。

具体地，所述探测气体为二氧化碳。

具体地，所述排管外涂覆有慢化剂。

具体地，所述慢化剂为石墨。

具体地，所述第一隔热块和所述第二隔热块为氧化铝纤维隔热块。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过使第一隔热块与燃料块相抵的一端的外径小于壳体的内径，第二隔热块的与弹簧相抵的一端的外径小于壳体的内径，燃料块的外径也小于壳体的内径，则在第一隔热块与壳体之间、第二隔热块与壳体之间、燃料块与壳体之间存在有间隙，该间隙为热膨胀提供了缓冲的空间，减小了核裂变时产生的热膨胀效应，防止了核燃料棒的变形，降低了核燃料棒的损坏率；并且通过采用弹簧将燃料块压抵在第一隔热块上，为燃料块提供了缓冲，防止了燃料块的移动，从而提高了反应的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种核燃料棒的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本实用新型实施例提供了一种核燃料棒，参见图1，该核燃料棒包括：

壳体1、分别设于壳体1轴向两端的第一隔热块21和第二隔热块22、设于壳体1内的弹簧3和用于发生核反应的燃料块4、以及套设于壳体1外的输热管5，弹簧3的一端与第二隔热块22相抵，弹簧3的另一端将燃料块4压抵在第一隔热块21上，且第一隔热块21的与燃料块4相抵的一端的外径小于壳体1的内径，第二隔热块22的与弹簧3相抵的一端的外径小于壳体1的内径，燃料块4的外径小于壳体1的内径。

具体地，通过使第一隔热块21的与燃料块4相抵的一端的外径小于壳体1的内径，第二隔热块22的与弹簧3相抵的一端的外径小于壳体1的内径，燃料块4的外径小于壳体1的内径，从而使第一隔热块21与壳体1之间、第二隔热块22与壳体1之间、燃料块4与壳体1之间都存在间隙，该间隙为热膨胀提供了缓冲的空间，减小了核裂变时产生的热膨胀效应，防止了核燃料棒的变形。

具体地，在本实施例中，在使用时，输热管5内流动有冷却剂，通过流动的冷却剂将燃料块产生的核热能运输出去。

优选地，该核燃料棒还包括套设于输热管5外的排管7，排管7内填充有用于探测输热管5泄露的探测气体。通过设置排管7，排管7内填充有探测气体，可以及时监测输热管5是否发生了泄漏，增加了核燃料棒的安全性。

具体地，在本实施例中，该探测气体为二氧化碳。在其他实施例中，该探测气体还可以为一氧化碳。

具体地，排管7外涂覆有慢化剂。通过在排管7外涂覆慢化剂，可以降低核反应时快中子的飞行速度，使得核燃料可以更好地进行链式反应。并且在排管7内设有探测气体，可以作为输热管5内的冷却剂与排管7外的慢化剂的隔热层。

具体地，在本实施例中，慢化剂可以为石墨。在其他实施例中，慢化剂还可以为重水或轻水。