[发明专利]一种计算UO2

权利要求书

1.一种计算UO₂燃料裂变气体热释放率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、计算在当前时刻与前一时刻之间间隔的Δt时间内新产生的裂变气体浓度ΔC_F和不考虑释放的当前时刻的燃料基体裂变气体浓度C_p(t)：

ΔC_F＝C_F(t)-C_F(t-Δt) (1)，

C_F(t)为当前时刻裂变气体产生量，C_F(t-Δt)为前一时刻裂变气体产生量；

C_p(t)＝C_p(t-Δt)+ΔC_F (2)，

C_p(t-Δt)为前一时刻燃料基体中留存的裂变气体浓度；

步骤二、计算晶界气体浓度的上阈值C₁和下阈值C₂，以及上阈值对应的等效燃耗Bu1和下阈值对应的等效燃耗Bu2；

式(3)和(4)中a、b为常数，R_G为UO₂晶粒的直径，T′为时间步Δt内的平均局部温度；

式(5)和式(6)中，C_sat为UO₂燃料晶粒边界上单位面积的裂变气体原子数，根据辐照后燃料检查结果确定；Bu_i为根据辐照实验数据获得的裂变气体释放率为1％时燃料平均燃耗关于温度的函数，

上式中，T₁、T₂、T₃、B₁、B₂均为常数；

步骤三、判断当前时刻局部燃耗Bu(t)和时间步平均局部温度T′是否达到热释放开启的条件，是则跳转到步骤四，否则令当前时刻的热释放率FGR_th(t)等于0；

步骤四、计算时间步平均局部温度T′下的裂变气体原子晶格扩散系数D、时间-燃耗转换系数TBu；

步骤五、判断前一时刻局部燃耗Bu(t-Δt)是否小于热释放开启的下阈值Bu1；如果Bu(t-Δt)Bu1，则认为前一时刻裂变气体热释放率FGR_th(t-Δt)＝0％，否则进入步骤六；

步骤六、计算前一时刻的燃耗系数Bu(t-Δt)和采用稳态数值近似解计算前一时刻的热释放率FGR_th(t-Δt)；

步骤七、计算当前时刻t的燃耗系数F_Bu(t)；

步骤八、根据当前时刻t的燃耗系数F_Bu(t)计算当前时刻的热释放率FGR_th(t)。

2.根据权利要求1所述的一种计算UO₂燃料裂变气体热释放率的方法，其特征在于，在步骤一之前还进行如下步骤：

从外部接口获取当前时刻t的局部温度T(t)、当前时刻t的局部燃耗Bu(t)和当前时刻t的裂变气体产生量C_F(t)以及获取前一时刻t-Δt的局部温度T(t-Δt)、前一时刻t-Δt的局部燃耗Bu(t-Δt)和前一时刻t-Δt的裂变气体产生量C_F(t-Δt),计算时间步Δt内的平均局部温度T′。

3.根据权利要求1所述的一种计算UO₂燃料裂变气体热释放率的方法，其特征在于，步骤三中，所述到热释放开启的条件为：Bu(t)Bu1且T′Ti，Ti为热释放开启的阈值温度。