[发明专利]一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒

权利要求书

1.一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒，其特征在于：包括燃料芯块(G)、复合碳化硅包壳以及用于填充芯块-包壳间隙的液态金属材料(F)；所述液态金属材料熔点低于300℃，在反应堆正常运行温度条件下处于液态，热导率高于10W·m^-1·K^-1，化学性质稳定，热中子吸收截面与锆合金相当或更低；所述液态金属材料(F)不完全填充芯块-包壳间隙的全部空间，燃料棒内存在自由空间以容许燃料棒运行期间的热膨胀、辐照肿胀效应导致的间隙体积减小，并容纳运行过程中释放的裂变气体，保证燃料棒内压处于正常水平；

所述液态金属材料处于燃料芯块(G)与复合碳化硅包壳之间间隙的环形空间；燃料芯块(G)顶部为空腔，通过压紧弹簧(B)与上端塞(A)连接，空腔内为填充气体(C)；

所述液态金属材料(F)采用铅铋合金。

2.如权利要求1所述的液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒，其特征在于：所述复合碳化硅包壳包括CVD型碳化硅外层包壳(D)和CMC型碳化硅内层包壳(E)。

3.如权利要求1所述液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳的核燃料棒，其特征在于：在燃料棒制造加工完成时，即冷态下，液态金属材料(F)填充高度低于燃料芯块(G)总高度。

4.如权利要求1所述的液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒，其特征在于：所述填充气体(C)采用氦气，氦气填充燃料棒除液态金属材料(F)填充后的剩余空间，填充氦气压力为常压或低于常压。

5.如权利要求1所述的液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳燃料棒，其特征在于：所述燃料芯块(G)和复合碳化硅包壳底部为下端塞(H)。