许娟 孙建宇 杨宁

摘 要：本文研究了UO2-MO芯块的氧铀原子比检测方法，通过不同成分配比的UO2-MO芯块进行试验，研究表明UO2-MO芯块中的MO是一种稳定的化合物，不参与热重反应，只有二氧化铀在氧气中氧化成稳定的八氧化三铀。通过精确测定样品脱水后的净重以及氧化后的总重量，通过公式推导得出了UO2-MO芯块氧铀比的计算公式，本方法的RSD优于0.13%。

关键词：UO2-MO芯块;热重;氧铀比

中图分类号：P57                          文献标识码：A

0引言

目前使用的氧化物核燃料虽然能够稳定、安全的运行，但存在一大弊端是其导热性能欠佳，这限制了反应堆的功率，造成燃料芯块过早的破裂和燃料恶化。为了解决这一问题，研制出氧化铀与导热性能更好的MO交织在一起的混合工艺的芯块，在这种燃料芯块中，MO就像热管一样吸出热量，促使更有效地冷却燃料芯块，使燃料的导热性能比常规核燃料至少高出50%[1]。更高导热性能的芯块，对应的研究其检测方法，本文研究了UO2-MO芯块的氧铀比检测方法。

1 方法原理

常规二氧化铀在氧气中氧化成稳定的八氧化三铀。通过精确测定二氧化铀样品脱水后的净重以及氧化成八氧化三铀的重量来计算氧铀原子比。根据二氧化铀氧化成八氧化三铀质量的变化和杂质含量，计算可得氧铀原子比。

氧铀原子比[2]：

式中W0——二氧化铀样品氧化前的净重;

Wt——二氧化铀氧化成八氧化三铀后的重量。

I0——每克二氧化铀里所有杂质元素氧化物的总重量;It——每克八氧化三铀中所有杂质……