CN115541623A - 一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，包括辐照装置和多个辐照试验件，辐照装置内部设置有容置空腔，辐照装置上设置有与容置空腔内部连通的进气管和出气管；多个辐照试验件通过固定组件固定设置在容置空腔内，且辐照试验件内部设置有氦气空腔，辐照试验件的外侧面与容置空腔的内侧面之间设置有气隙，氦气空腔内放置有颗粒燃料，辐照试验件上设置有与氦气空腔连通的气体取样管；本发明将颗粒燃料放置在辐照试验件内，然后通过在辐照试验件与辐照装置之间的气隙中通入混合气体，通过改变气隙的热阻实现对辐照试验件内的燃料颗粒的温度控制和调节，从而可以实现大批量不同种类颗粒燃料的同时堆内试验的目的。

Description

一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置

技术领域

本发明涉及研究堆辐照技术领域，具体涉及一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置。

背景技术

出于简化燃料制造工艺、研发便于焚烧次锕系元素或钚的混合氧化物燃料(MOX)等目的，国内外相关机构开展了颗粒型陶瓷燃料的研究。颗粒型的燃料元件外形与传统的燃料棒一致，但燃料包壳内为均匀填充的大直径颗粒燃料与小直径燃料颗粒，并经振动密实制成。此种燃料可以采用更简单、无尘的燃料制造工艺，简化了诸如制粉、挤压和研磨等步骤，从而有效减少脏污与材料损耗。另外，小直径的球形TRISO燃料颗粒，也在气冷堆中得到了广泛使用。

对于不同尺寸与制造工艺、不同锕系元素掺杂含量的颗粒型燃料，为研究其在不同燃耗水平下的热物性、燃料颗粒开裂情况、裂变气体的释放情况等内容，需要进行反应堆内的辐照试验和辐照后检测，以确定其具体性能。

在实际的研究工作中，需要建立颗粒燃料的辐照试验技术，以在研究堆堆芯中实现对颗粒燃料原型使用环境的真实模拟。同时，需要解决大批量不同种类颗粒燃料的同时堆内试验，以便于工艺筛选与燃料性能研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现阶段缺乏同时对大批量颗粒燃料进行试验的装置，目的在于提供一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，达到了在研究堆堆芯中实现对颗粒燃料原型使用环境的真实模拟的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，包括：

辐照装置，其内部设置有容置空腔，所述辐照装置上设置有与所述容置空腔内部连通的进气管和出气管；

多个辐照试验件，其通过固定组件固定设置在所述辐照装置的容置空腔内，且所述辐照试验件内部设置有氦气空腔，所述辐照试验件的外侧面与所述容置空腔的内侧面之间设置有气隙，所述辐照试验件的氦气空腔内放置有颗粒燃料，所述辐照试验件上设置有与所述氦气空腔连通的气体取样管。

优选地，不同的所述辐照试验件的外侧面与所述容置空腔的内侧面之间的气隙厚度不相等。

具体地，所述辐照装置包括：

外套管；

上端盖，其连接在所述外套管的上端；

下端盖，其连接在所述外套管的下端；

所述进气管和出气管与所述上端盖或所述下端盖连接，且与所述外套管的内部连通，所述辐照试验件设置在所述外套管内。

具体地，多个所述辐照试验件轴向叠放在所述容置空腔内；

所述固定组件包括：

上部支撑件，其下端与所述辐照试验件接触，所述上部支撑件的上端与所述上端盖的下侧面连接；

下部支撑件，其上端与所述辐照试验件接触，所述上部支撑件的下端与所述下端盖的上侧面连接。

进一步，相邻的两个所述辐照试验件之间设置有环形隔热件；所述固定组件还包括：

上隔热板，其设置在所述辐照试验件与所述上部支撑件的下端之间；

下隔热板，其设置在所述辐照试验件与所述下部支撑件的上端之间。

具体地，所述辐照试验件包括：

外管，其同轴设置在所述外套管内，且所述外管的外径小于所述外套管的内径；

内管，其同轴设置在所述外管内部，所述外管的内侧面与所述内管的外侧面之间的空腔设置为所述氦气空腔；

环形的上盖板，所述上盖板的内环与所述内管的上端连接，所述上盖板的外环与所述外管的上端连接；

环形的下盖板，所述下盖板的内环与所述内管的下端连接，所述下盖板的外环与所述外管的下端连接；

燃料固定件，其设置在所述氦气空腔内，且所述燃料固定件内设置有放置空腔，所述颗粒燃料固定在所述放置空腔内；

其中，所述放置空腔与所述氦气空腔连通，所述氦气空腔与所述气体取样管连通。

具体地，所述燃料固定件包括：

环形的下板，其下侧面与所述下盖板紧密贴合，所述下板的外侧面与所述外管的内侧面贴合，所述下板的上侧面设置有环形槽，所述下板的内侧面设置有连通所述环形槽和所述氦气空腔的通气缺口；

环形的上板，其下侧面与所述下板的上侧面贴合，所述上板的外侧面与所述外管的内侧面贴合；

软质金属层，其平铺在所述环形槽内，且所述颗粒燃料镶嵌至所述软质金属层内。

具体地，所述环形槽的深度大于所述颗粒燃料的直径，所述软质金属层的厚度小于所述颗粒燃料的直径，所述颗粒燃料镶嵌在所述软质金属层时，所述颗粒燃料与所述上板的下侧面相切；

所述下板的内侧面和所述上板的内侧面与所述内管的外侧面之间设置有间隙。

进一步，所述辐照试验件还包括内侧热电偶和外侧热电偶，所述内侧热电偶和所述外侧热电偶均用于测量所述下板的温度，且所述内侧热电偶的测点与所述下板的内侧面之间的距离小于所述外侧热电偶的测点与所述下板的内侧面之间的距离。

可选地，所述外套管、所述外管、所述内管和所述进气管均同轴设置；

所述气体取样管设置在所述内管内，且穿过所述内管与所述氦气空腔连通；

所述外侧热电偶的信号引线、所述内侧热电偶的信号引线和所述气体取样管均穿过所述内管和所述进气管设置在所述辐照试验装置外部。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过在辐照装置内设置多个辐照试验件，并将颗粒燃料放置在辐照试验件内，然后通过在辐照试验件与辐照装置之间的气隙中通入混合气体，通过改变气隙的热阻实现对辐照试验件内的燃料颗粒的温度控制和调节，从而可以实现大批量不同种类颗粒燃料的同时堆内试验的目的。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1是根据本发明所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置的结构示意图。

图2是根据本发明所述的辐照试验件的结构示意图。

附图标记：1-进气管；2-上端盖；3-外套管；4-上部支撑件；5-上隔热板；6-气隙；7-辐照试验件；8-下隔热板；9-下部支撑件；10-下端盖；11-环形隔热件；12-出气管；13-信号引线；

101-外管；102-上盖板；103-气体取样管；104-内管；105-下盖板；106-内侧热电偶；107-外侧热电偶；108-下板；109-软质金属层；110-颗粒燃料；111-上板；112-通气缺口；113-氦气空腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

实施例一

如图1所示，为了实现对大批量不同种类的颗粒燃料110进行进行辐照试验，本实施例提供一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，包括辐照装置和多个辐照试验件7。

辐照装置的内部设置有容置空腔，辐照装置上设置有与容置空腔内部连通的进气管1和出气管12，多个辐照试验件7通过固定组件固定设置在辐照装置的容置空腔内，辐照试验件7的外侧面与容置空腔的内侧面之间设置有气隙6。

将辐照装置放置在辐照环境内，并通过进气管1向容置空腔内通入混合气体，通过调节混合气体的成分，可以改变气隙6的热阻，从而可以达到改变辐照试验件7的温度的目的，如改变如/氩气混合气体中的氩气的体积分数。

在辐照试验件7内部设置有氦气空腔113，辐照试验件7的氦气空腔113内放置有颗粒燃料110，辐照试验件7上设置有与氦气空腔113连通的气体取样管103。

通过改变辐照试验件7的目的实现对颗粒燃料110的试验环境的控制，并且通过气体取样管103取出多个辐照试验件7内的反应气体，各个辐照试验件7通过独立的气体取样管103实现对颗粒燃料110的试验。

在不同的辐照试验件7内放入不同类型的颗粒燃料110，则可以实现对大批量的不同类型的颗粒燃料110进行辐照试验的目的。

由于研究堆内轴向中子注量率的巨大差异，辐照装置内不同位置辐照试验件7内的颗粒燃料110裂变功率差异巨大。可以通过设计不同的辐照试验件7的外径以改变相应位置的气隙6厚度，并匹配以不同的颗粒燃料110装载质量，从而可以展平轴向不同位置处颗粒燃料110的辐照试验温度。

因此，根据需求不同的辐照试验件7的外侧面与容置空腔的内侧面之间的气隙6厚度不相等。

实施例二

本实施例对辐照装置和辐照试验件7的结构进行说明。

如图1所示，辐照装置包括外套管3、上端盖2和下端盖10。

以图1中的左侧为上端，右侧为下端，上端盖2连接在外套管3的上端，下端盖10连接在外套管3的下端，进气管1和出气管12与上端盖2或下端盖10连接，且与外套管3的内部连通，辐照试验件7设置在外套管3内。

进气管1和出气管12的外侧面需要与上端盖2或下端盖10保持密封，使得混合气体只能从进气管1进入，从出气管12排出。并且在将上端盖2和下端盖10安装至外套管3上后，也需要保持密封。

将多个辐照试验件7轴向叠放在容置空腔内，并通过固定组件固定，固定组件包括上部支撑件4和下部支撑件9。

上部支撑件4的下端与辐照试验件7接触，上部支撑件4的上端与上端盖2的下侧面连接；下部支撑件9的上端与辐照试验件7接触，上部支撑件4的下端与下端盖10的上侧面连接。

上部支撑件4和下部支撑件9对辐照试验件7产生夹持力，使得辐照试验件7可以固定在外套管3内，且与外套管3的内壁保持存在气隙6。

另外，为了避免相邻的辐照试验件7、上部支撑件4和下部支撑件9之间发生热传导，在相邻的两个辐照试验件7之间设置有环形隔热件11；同时增设上隔热板5和下隔热板8，上隔热板5设置在辐照试验件7与上部支撑件4的下端之间；下隔热板8设置在辐照试验件7与下部支撑件9的上端之间。

为了稳定性，可以将上隔热板5与上部支撑件4固定连接，将下隔热板8与下部支撑件9固定连接。

如图2所示，辐照试验件7包括外管101、内管104、上盖板102、下盖板105和燃料固定件，并以图2中的上侧为上端，下侧为下端。

外管101同轴设置在外套管3内，且外管101的外径小于外套管3的内径，外管101的外侧面与外套管3的内侧面之间为气隙6。

内管104同轴设置在外管101内部，外管101的内侧面与内管104的外侧面之间的空腔设置为氦气空腔113，氦气空腔113内填充常压氦气，多个辐照试验件7的内管104同轴安装而形成一个中间孔道，进气管1下端与此中间孔道上部相连。

形状为环形结构的上盖板102的内环与内管104的上端连接，上盖板102的外环与外管101的上端连接；形状为环形的下盖板105的内环与内管104的下端连接，下盖板105的外环与外管101的下端连接；

在完成燃料颗粒的安装后，外管101、内管104、上盖板102和下盖板105之间可通过焊接固定连接。

燃料固定件设置在氦气空腔113内，且燃料固定件内设置有放置空腔，颗粒燃料110固定在放置空腔内；放置空腔与氦气空腔113连通，氦气空腔113与气体取样管103连通。

将颗粒燃料110固定在放置空腔内，颗粒燃料110裂变后的气体流动至氦气空腔113，并通过气体取样管103取出检测，实现辐照试验的目的。

为了实现对颗粒燃料110的固定，燃料固定件包括下板108、上板111和软质金属层109。

环形的下板108的下侧面与下盖板105紧密贴合，下板108的外侧面与外管101的内侧面贴合，下板108的上侧面设置有环形槽，下板108的内侧面设置有连通环形槽和氦气空腔113的通气缺口112；环形的上板111的下侧面与下板108的上侧面贴合，上板111的外侧面与外管101的内侧面贴合；下板108的内侧面和上板111的内侧面与内管104的外侧面之间设置有间隙。

通气缺口112便于将颗粒燃料110释放的裂变气体导入辐照试验件7的氦气空腔113中。

环形槽和上板111构成了放置空腔，为了实现对颗粒燃料110的固定，将软质金属层109平铺在环形槽内，且颗粒燃料110镶嵌至软质金属层109内。

在本实施例中，下板108可以与外管101采用一体加工成型，因此外管101与下板108的外侧壁之间不存在接触间隙。

利用上板111与下板108的紧密贴合，将燃料颗粒的一部分挤压镶嵌入软质金属层109中，从而保证颗粒燃料110下部与软质金属层109的紧密贴合。

为了实现多个颗粒燃料110的均匀分布，环形槽的深度大于颗粒燃料110的直径，软质金属层109的厚度小于颗粒燃料110的直径，颗粒燃料110镶嵌在软质金属层109时，颗粒燃料110与上板111的下侧面相切。

在实际中，基于颗粒燃料110的直径均值及其偏差范围数据，精密设计环形槽的深度与软质金属层109的厚度，同时准确控制软质金属层109上颗粒燃料110的数量，从而实现上板111和下板108之间仅有单层的颗粒燃料110，并且全部颗粒燃料110均部分镶嵌入金属薄层中。颗粒燃料110在辐照试验过程中产生的裂变释热，经由颗粒燃料110与软质金属层109的接触导热传热导出，再依次经软质金属层109、下板108、外管101、气隙6、外套管3的导热，最终由辐照装置外的冷却水最终带走。

为了间接检测颗粒燃料110的温度，辐照试验件7还包括内侧热电偶106和外侧热电偶107，内侧热电偶106和外侧热电偶107均用于测量下板108的温度，且内侧热电偶106的测点与下板108的内侧面之间的距离小于外侧热电偶107的测点与下板108的内侧面之间的距离。

下板108下侧面的径向外侧与径向内侧分别设置有外侧热电偶107的探头和内侧热电偶106的探头。可通过内侧热电偶106间接监测颗粒燃料110的温度，防止试验过程中颗粒燃料110因超温而熔化。同时，通过外侧热电偶107、内侧热电偶106测量下板108的径向温差，可以用于间接测量辐照试验件7内的颗粒燃料110裂变释热功率。

辐照装置的结构材料以及辐照试验件7的结构材料均采用铝合金。软质金属层109采用黄金。环形隔热件11、上隔热板5和下隔热板8采用陶瓷材料。

为了便于气体取样管103以及信号引线13的引出，外套管3、外管101、内管104和进气管1均同轴设置；气体取样管103设置在内管104内，且穿过内管104与氦气空腔113连通；外侧热电偶107的信号引线13、内侧热电偶106的信号引线13和气体取样管103均穿过内管104和进气管1设置在辐照试验装置外部。

本实施例采用了镶嵌夹层方案来实现颗粒燃料110的封装，通过单层的颗粒燃料110与软质金属层109的可靠嵌入与良好接触，利用高导热系数的软质金属与颗粒燃料110的接触传热，高效地导出燃料的裂变释热，从而保证颗粒燃料110的试验安全。

通过设计不同的辐照试验件7外直径，并匹配以不同的颗粒燃料110装载质量，可展平轴向不同位置处颗粒燃料110的温度分布，并通过气隙6气体成分孔控制实现辐照试验过程中对颗粒燃料110温度的调节与控制。

通过为每个辐照试验件7设置热电偶的温度测点，从而间接监测颗粒燃料110的温度，防止试验过程中颗粒燃料110因超温而熔化；通过测量辐照试验件7下板108的径向温差，用于计算辐照试验件7内颗粒燃料110的裂变释热功率。

为每个辐照试验件7设计气体取样管103，从而为每个辐照试验件7建立在线气体取样通道。

实施例三

本实施例提供一个具体的实施例。

对于粒径为0.14±0.02mm的颗粒燃料110，下板108上部设置为0.2mm深的环形槽，环形槽内放置一层0.1mm厚的软质金属层109。

将燃料颗粒均匀撒在质地柔软的金箔上，由上板111压紧，使颗粒燃料110陷入质地柔软的金箔中。不同粒径的颗粒燃料110均与上板111表面相切，并不同深度地陷入金箔中。

由于颗粒燃料110与上板111为点接触，下板108和上板111之间留有缝隙且各燃料颗粒间存在间隙，从而不妨碍燃料自身裂变气体的释放。

燃料颗粒下部通过软质金属层109的紧密接触，并经由软质金属层109与下板108导热而降低自身温度。颗粒燃料110的释热通过径向导热传递给辐照试验件7的外管101，经由气隙6、外套管3后传递给堆芯冷却水。通过气隙6控温原理可调节辐照试验件7的外管101温度，从而间接实现对颗粒颗粒燃料110的温度控制。

颗粒燃料110与上夹板的接触导热可以忽略，则颗粒燃料110的释热在其投影的下板108的圆环表面输入均匀的热流密度，进而可以将此热流密度近似考虑为此圆环结构的内热源。从而采用带内热源的圆环导热模型求解此圆环结构的内外侧温差，并最终估算不同径向位置的颗粒燃料110的温差范围。

若软质金属层109的外/内侧半径分别为25mm、7mm，则环形薄层的面积为1810mm²。金箔上颗粒燃料110的稀疏程度采用系数C表示，C为金箔上所有颗粒燃料110轮廓正投影面积占金箔面积的份额；若颗粒间的平均间隙为颗粒直径的40％，则不同粒径时的C均为54.5％。铝合金的伽马释热率取4.5W/g，则颗粒燃料110区域投影的下夹板环形结构的内热源为1.03E+8W/m³，则环形结构的内外侧温差为64.2℃。这意味着环形区域内不同颗粒颗粒燃料110的温度差也约等于此数值，颗粒燃料110的辐照温度均匀性较好。

利用下板108上内侧热电偶106，实时测量下板108内侧温度；利用颗粒燃料110与下板108相应位置的温差数据，实现颗粒燃料110辐照温度的间接监测，防止燃料因温度过高而熔化；通过测量辐照试验件7的下板108的径向温差，用于计算辐照试验件7内颗粒燃料110的裂变释热功率。

颗粒燃料110释放的裂变气体可经下板108内侧的通气缺口112进入辐照试验件7的氦气空腔113中，可利用辐照试验件7的气体取样管103，实现对试验件内气体的在线监测与测量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，包括：

辐照装置，其内部设置有容置空腔，所述辐照装置上设置有与所述容置空腔内部连通的进气管(1)和出气管(12)；

多个辐照试验件(7)，其通过固定组件固定设置在所述辐照装置的容置空腔内，且所述辐照试验件(7)内部设置有氦气空腔(113)，所述辐照试验件(7)的外侧面与所述容置空腔的内侧面之间设置有气隙(6)，所述辐照试验件(7)的氦气空腔(113)内放置有颗粒燃料(110)，所述辐照试验件(7)上设置有与所述氦气空腔(113)连通的气体取样管(103)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，不同的所述辐照试验件(7)的外侧面与所述容置空腔的内侧面之间的气隙(6)厚度不相等。

3.根据权利要求2所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，所述辐照装置包括：

外套管(3)；

上端盖(2)，其连接在所述外套管(3)的上端；

下端盖(10)，其连接在所述外套管(3)的下端；

所述进气管(1)和出气管(12)与所述上端盖(2)或所述下端盖(10)连接，且与所述外套管(3)的内部连通，所述辐照试验件(7)设置在所述外套管(3)内。

4.根据权利要求3所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，多个所述辐照试验件(7)轴向叠放在所述容置空腔内；

所述固定组件包括：

上部支撑件(4)，其下端与所述辐照试验件(7)接触，所述上部支撑件(4)的上端与所述上端盖(2)的下侧面连接；

下部支撑件(9)，其上端与所述辐照试验件(7)接触，所述上部支撑件(4)的下端与所述下端盖(10)的上侧面连接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，相邻的两个所述辐照试验件(7)之间设置有环形隔热件(11)；所述固定组件还包括：

上隔热板(5)，其设置在所述辐照试验件(7)与所述上部支撑件(4)的下端之间；

下隔热板(8)，其设置在所述辐照试验件(7)与所述下部支撑件(9)的上端之间。

6.根据权利要求3、4或5所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，所述辐照试验件(7)包括：

外管(101)，其同轴设置在所述外套管(3)内，且所述外管(101)的外径小于所述外套管(3)的内径；

内管(104)，其同轴设置在所述外管(101)内部，所述外管(101)的内侧面与所述内管(104)的外侧面之间的空腔设置为所述氦气空腔(113)；

环形的上盖板(102)，所述上盖板(102)的内环与所述内管(104)的上端连接，所述上盖板(102)的外环与所述外管(101)的上端连接；

环形的下盖板(105)，所述下盖板(105)的内环与所述内管(104)的下端连接，所述下盖板(105)的外环与所述外管(101)的下端连接；

燃料固定件，其设置在所述氦气空腔(113)内，且所述燃料固定件内设置有放置空腔，所述颗粒燃料(110)固定在所述放置空腔内；

其中，所述放置空腔与所述氦气空腔(113)连通，所述氦气空腔(113)与所述气体取样管(103)连通。

7.根据权利要求6所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，所述燃料固定件包括：

环形的下板(108)，其下侧面与所述下盖板(105)紧密贴合，所述下板(108)的外侧面与所述外管(101)的内侧面贴合，所述下板(108)的上侧面设置有环形槽，所述下板(108)的内侧面设置有连通所述环形槽和所述氦气空腔(113)的通气缺口(112)；

环形的上板(111)，其下侧面与所述下板(108)的上侧面贴合，所述上板(111)的外侧面与所述外管(101)的内侧面贴合；

软质金属层(109)，其平铺在所述环形槽内，且所述颗粒燃料(110)镶嵌至所述软质金属层(109)内。

8.根据权利要求7所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，所述环形槽的深度大于所述颗粒燃料(110)的直径，所述软质金属层(109)的厚度小于所述颗粒燃料(110)的直径，所述颗粒燃料(110)镶嵌在所述软质金属层(109)时，所述颗粒燃料(110)与所述上板(111)的下侧面相切；

所述下板(108)的内侧面和所述上板(111)的内侧面与所述内管(104)的外侧面之间设置有间隙。

9.根据权利要求7所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，所述辐照试验件(7)还包括内侧热电偶(106)和外侧热电偶(107)，所述内侧热电偶(106)和所述外侧热电偶(107)均用于测量所述下板(108)的温度，且所述内侧热电偶(106)的测点与所述下板(108)的内侧面之间的距离小于所述外侧热电偶(107)的测点与所述下板(108)的内侧面之间的距离。

10.根据权利要求9所述的一种适用于细小颗粒型燃料的镶嵌夹层型辐照试验装置，其特征在于，所述外套管(3)、所述外管(101)、所述内管(104)和所述进气管(1)均同轴设置；

所述气体取样管(103)设置在所述内管(104)内，且穿过所述内管(104)与所述氦气空腔(113)连通；

所述外侧热电偶(107)的信号引线(13)、所述内侧热电偶(106)的信号引线(13)和所述气体取样管(103)均穿过所述内管(104)和所述进气管(1)设置在所述辐照试验装置外部。

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