| 主权项 |
1.一种具有封闭式外护管的沸水燃料材料之燃料棒(该外护管含有:(a)一含有无冷却剂且至少可氧化之核子燃料物质的内室;(b)一外护管壁,其内部表面由金属所构成,该金属在反应作业时在内室所呈现的环境下具有抗腐蚀功能并且在氢气存在时也不会受到影响;及(c)一外侧表面,该外侧表面是由在反应作业时在沸水环境下具有抗腐蚀能力的金属所构成);其特征在于:(d)一会被氢活性化且会形成穿透外护管之孔洞的胚体。2.如申请专利范围第1项之燃料棒,其中外护管是由合金所制成而其内部表面金属主要成份为锆铁合金。3.一种在核子反应时以冷却剂(尤其是轻水)冷却之燃料材料的燃料棒(具有一封闭外护管,该外护管含有:(a)一含有无冷却剂且至少可氧化之核子燃料物质的内室;(b)一由金属构成的内部表面,该金属在反应作业时在内室所呈现的环境下具有抗腐蚀功能并且在氢气存在时也不会受到影响,(c)一外侧表面,该外侧表面是由在反应作业时在冷却剂环境下具有抗腐蚀能力的金属所构成;其特征在于:(d)其造成贯穿外护管孔洞的胚体,且该胚体在未受损害之外护管以及在操作核子反应器的情况下在外侧不会被冷却剂活性化,在内侧也不会被内室所呈现的环境活性化,只有在冷却剂经过外护管上的损害部位渗入内室时才会被活性化。4.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中胚体位于外护管上或其内部某部位的上方,而胚体的最佳位置则自对受损害之燃料棒的研究中找出来。5.如申请专利范围第4项之燃料棒,其中胚体位于靠近燃料棒顶部或底部的位置,较佳的情况是位于燃料棒顶部或底部五分之一的位置。6.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中胚体位于燃料棒内不含燃料物质的部位。7.如申请专利范围第3到6项中任一项之燃料棒,在其顶部和底部至少应有一个这样的胚体。8.如申请专利范围第3到6项中任一项之燃料棒,其中胚体的形状应使得在它被活性化之后所造成的孔洞对于处于反应作业中的燃料棒功能尽可能地不造成不利影响。9.如申请专利范围第8项之燃料棒,其中胚体应为点状或小面积。10.如申请专利范围第9项之燃料棒,其中胚体的长度不得超过2mm。11.如申请专利范围第9项之燃料棒,其中外护管外侧和/或内侧胚体的横断面形状为条形或十字形。12.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中胚体部份的结构与外护管内侧表面之其他部份的材料结构都不同。13.如申请专利范围第12项之燃料棒,其中外护管内部表面的材料结构为阿尔发结构,而胚体部分之材料结构为贝他淬火材料结构。14.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中外护管内侧胚体部分的材料使得外护管对于冷却剂或因冷却剂渗入外护管内室之后所出现的反应产物具有吸收能力和反应能力。15.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中在外护管外侧表面有一胚体,该胚体在进行反应时会为外护管材料带来张力。16.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中在外护管外侧表面有一胚体,这个胚体会受到反应产物(该反应产物是在冷却剂渗入外护管内室之后出现并经由外护管壁向外逸出)的作用而发生龟裂现象。17.如申请专利范围第15或16项之燃料棒,其中外护管外部表面的材料结构为阿尔发结构,而胚体部分之材料结构为贝他淬火材料结构。18.如申请专利范围第12或14到16项中任一项之燃料棒,其在更远区域仍有一胚体,且此二区域大约彼此相对地位在护管壁之上。19.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中外护管外部表面是由对冷却剂有抵抗能力的材料所构成而其内部表面是由其他材料所构成。20.如申请专利范围第19项之燃料棒,其中内部表面材料之延展性较外部材料之延展性强。21.如申请专利范围第19或20项之燃料棒,其中外部表面材料和内部表面材料之间的界面有一胚体,它对于反应产物(该反应产物是在冷却剂渗入外护管内室之后出现并经由外护管壁向外逸出)的吸收力强过界面材料的吸收力。22.如申请专利范围第3项之燃料棒,其中外护管内室含有可氧化的燃料物质,外护管外侧表面是由对冷却水之腐蚀性具有抵抗能力的材料所构成,其内侧表面是由在反应时加诸内侧表面之负担有抵抗能力的材料所构成,胚体位于内侧表面上或内部,并对于氢有高度吸收性。23.如申请专利范围第22项之燃料棒,其中外护管壁有一载体层,该载体层至少含盖壁厚的一半以上并以锆合金作为材料。24.如申请专利范围第23项之燃料棒,其中在载体层上有一层由其他锆合金构成的金属层,尤其是由比载体层更纯的锆合金构成的金属层。25.如申请专利范围第24项之燃料棒,其中构成载体层的材料同时也构成胚体以外之其他外护管的内部表面。26.如申请专利范围第22项之燃料棒,其中位于外护管外侧和/或内侧的胚体为贝他淬火结构。27.如申请专利范围第26项之燃料棒,其中外护管的内外壁各有一贝他淬火结构部位,而且这二个部位位置几乎相对。28.如申请专利范围第22项之燃料棒,其中内部表面部位是由对于氢有高储存能力的材料所构成,在该材料上有一层具有高度的氢气渗透性的涂层。图示简单说明:图1本发明燃料棒之纵剖面图。图2充满氢化物区域之发展情况。图3因吸收氢气所造成之管体长度和直径的变化百分比。图4为了在实验室中制造大面积二级损害时模仿机械模式的实验性摆设图。图5在依照图2模仿损害时因受温度的影响所发生之外壳破裂所需要的时间。图6到图9为燃料棒第一次损害的影响。图10至15在制造二级损害时不同阶段之外护管某部分的横段面。图16实验室制造出来的损害所造成的磨光现象。图17在实验中由外侧结构上的刻痕深度所造成的外壳破裂时间图18到19第一次损害后本发明胚体的作用。图20到23具有不同胚体规格之不同外护管某部分的横段面。 |
