A model for calculating the irradiation swelling of AgInCd absorber in nuclear control rods

Chen Hongsheng; Xiao Hongxing; Long Chongsheng; Leng Xuesong

doi:10.1016/j.net.2023.10.032

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자료유형: 학술저널

저자정보: Chen Hongsheng (Institute of Special Environments Physical Sciences, Harbin Institute of Technology (Shenzhen)) Xiao Hongxing (Science and Technology on Reactor Fuel and Materials Laboratory, Nuclear Power Institute of China) Long Chongsheng (Science and Technology on Reactor Fuel and Materials Laboratory, Nuclear Power Institute of China) Leng Xuesong (Institute of Special Environments Physical Sciences, Harbin Institute of Technology (Shenzhen))

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology Vol.56 No.2

발행연도: 2024.2

수록면: 552 - 557 (6page)

DOI: 10.1016/j.net.2023.10.032

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The actual swelling of AgInCd absorber might exceed the predicted swelling value after years of service in pressurized water reactors, and the chemical and microstructural changes of AgInCd absorber induced by transmutation reactions are the main reason for the swelling acceleration of AgInCd absorber. In the present study, a model for calculating the irradiation swelling of AgInCd absorber in nuclear control rods is developed according to chemical and microstructural changes of AgInCd absorber. In this model, the chemical compositions of AgInCd absorber as a function of the thermal neutron fluence are firstly calculated, and then the volume of AgInCd absorber after irradiation is obtained on the basis of the crystallographic parameters of phases in the AgInCd absorber, and the irradiation swelling of AgInCd absorber is finally calculated. The crystallographic parameters can be obtained by preparing the simulated AgInCd alloys and fitting the experimental data. The model calculating results of irradiation swelling are in good agreement with the actual swelling data in literature. More importantly, the present model can well explain the EPRI results of the acceleration in the diametral swelling rate above 6–8 × 1020 n/cm2 and the decrease in the diametral swelling rate above about 2 × 1021 n/ cm2.

#AgInCd absorber #Irradiation swelling #Calculating model #Thermal neutron fluence

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