考验：实现0.037 的背后（下）
——中核运行CF系列核燃料入堆辐照考验纪实
《中国核工业报》 胡春玫｜文
一次分析的数据都是“几百兆”
商业堆的环境远比研究堆的环节复杂的多，很多环境和引发的效应不是研究堆可以模拟的。因此，只有在商业堆考验的燃料组件才能反应出考验组件的综合效果。而这个“综合效果”自然就是全面监控、分析、计算后的性能指标。而这场“真刀真枪”的实战，中核运行研发人员实现了“无死角”追踪。
一直以来，秦山核电有着稳定而良好的运行指标。而入堆考验要求替换部分组件，自然会改变堆芯的设计，对堆芯产生影响。一定程度上说，这不仅是对自主研发的核燃料元件的考验，也是对秦山自主设计的60万千瓦的核电站的考验，对核电运行、技术管理的考验。为此，中核运行开发了一系列监测核燃料运行的监测软件，实施多维度的监控，并进行不同参数分析计算，做到有问题及时发现的同时，验证燃料组件的性能指标。
“运行中，不仅实施了实时在线监控，监控主系统放射性核素水平，整体上是否有破损，还每周两次进行化学取样分析。这些数值就是每个月计算燃料可靠性指标的原始数据。”廖泽军说。计算出的指标值就是文章开篇所提到的燃料性能指标值。
对每组考验组件，都要全程跟踪其在堆芯的运行历史，燃耗统计细化到每一根燃料棒。“每个月反应堆运行的数据都是几百兆。”廖泽军补充说，“海量的基础数据保证了最后结果的可靠性。”
“核电站日常工作环环相扣，非常紧凑，没机会深入了解燃料的设计与前端研发过程。通过这个研究课题，相关技术人员掌握了通过运行参数的变化判断燃料组件性能的方法，提升了对自主设计燃料组件的认识，锻炼了堆芯燃料处青年科技创新团队。”孔德萍说。
测量“形体”验证参数
如果说，堆内运行监测是通过提取的参数分析计算核燃料的性能指标，那么堆外池边检查就是通过测量实物，确定组件的生长、变形、燃料包壳的腐蚀性等特征，进一步验证核燃料的性能指标。
燃料组件在堆内辐照运行后，组件会产生相应的辐照效应，如包壳氧化腐蚀、辐照生长、“肿胀”，棒间距发生变化等，这就需要组件出堆后，对其进行池边检查，分解成各个分项，测量其参数是否在正常范围内。
池边检查要在大修期间完成。尽管检查组件从2013 年的两组增加到2015 年的10 组，工作量多了好几倍，但检查的时间依旧只有10 天左右。这期间不仅要完成检查，还要形成报告，因为只有该报告经核安全局审批同意后，燃料组件才能进入下一个循环考验周期。
廖泽军说：“为了不让检查影响主线工作，检查期间都实施了24小时3 班倒制，但却没有替换人员，那些天，上大夜班的工作人员要持续上大夜班。”
而为验证考验组件的“形体”，中核运行专门设置了落棒试验。
2014 年1 月22 日，秦山二期2 号机组主控室内紧张的氛围让空气几乎凝结了。随着“开始”指令的下达，控制棒瞬间落入了包含CF系列燃料组件的燃料组件中。“落棒试验成功了！一次通过！”回忆起当时的情景，廖泽军依旧难掩激动。
截止到目前，N36 特征化组件完成了3 个循环辐照考验，CF3 先导组件完成了1 个长周期循环辐照考验，CF2 先导组件完成了2 个循环的辐照考验。据悉，后期燃料考验还要转入百万千瓦机组内进行。“相信后期的考验工作更加精益求精。”孔德萍说。“中核运行将一如既往地全力支持自主燃料组件的入堆辐照考验工作！”张涛坚定地表示。
作为燃料研发“硬指标”，堆内辐照考验的结果决定着燃料组件的性能可靠性，也决定着用户对于产品的“接受度”。
持续研发考验，对于中核集团而言是使命，也必将成为前行的底气。（完）
本期编辑：李丹
