确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的方法和系统，以及计算机存储介质与流程

本申请的实施例涉及计算机材料科学，具体涉及一种确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的方法和系统，以及计算机存储介质。

背景技术：

1、这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

2、反应堆的金属燃料材料u-zr和u-pu-zr合金具备高重金属密度以及良好的导热性，且与液态钠的相容性良好，但因其服役于反应堆的强中子辐照环境，辐照下产生的裂变产物（例如xe、kr）会在金属燃料基体中聚集形成辐照气泡，致使金属燃料肿胀、热导率下降甚至开裂，严重威胁燃料元件的完整性，影响反应堆的安全运行。

3、因此，亟需一种能够预测金属燃料在辐照条件下产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的方法，以为准确评估金属燃料的综合性能，预测燃料元件的服役寿命提供参考依据。

技术实现思路

1、在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、第一方面，本申请的实施例提供一种确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的方法，其包括如下步骤：s10：确定金属燃料中的u-zr和u-pu-zr合金的界面能；s20：设定在辐照条件下金属燃料的氙气泡形核时的最小半径；s30：根据s20步骤确定的氙气泡形核时的最小半径，确定随时间变化的氙气泡的半径；s40：根据s30步骤确定的氙气泡的半径以及s10步骤确定的界面能，确定氙气泡的吉布斯自由能密度；s50：根据氙气泡的吉布斯自由能密度，确定氙气泡序参量；s60：根据氙气泡序参量，确定辐照气泡的尺寸、密度以及形貌。

3、本申请的实施例提供的确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的方法，通过考虑随时间变化的氙气泡的半径，并结合金属燃料中的u-zr和u-pu-zr合金的界面能，以完整描述金属燃料的辐照产物氙气泡的形核以及生长演化过程，利于使得所确定的氙气泡的吉布斯自由能密度更符合实际情况，从而，实现对辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的精确预测，使得所预测的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌更能够还原金属燃料在反应堆中的实际服役情况，进而，利于准确评估金属燃料的综合性能，为准确预测燃料元件的服役寿命提供可靠的参考依据。

4、第二方面，本申请的实施例提供一种确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的系统，其包括：数据获取模块，数据获取模块设置成确定金属燃料中的u-zr和u-pu-zr合金的界面能；数据预设模块，数据预设模块设置成设定在辐照条件下金属燃料的氙气泡形核时的最小半径；数据扩展模块，数据扩展模块设置成根据数据预设模块设定的氙气泡形核时的最小半径，确定随时间变化的氙气泡的半径；确定模块，确定模块设置成根据数据扩展模块确定的氙气泡的半径以及数据获取模块确定的界面能，确定氙气泡的吉布斯自由能密度；根据氙气泡的吉布斯自由能密度，确定氙气泡序参量；根据氙气泡序参量，确定辐照气泡的尺寸、密度以及形貌。

5、第三方面，本申请的实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现如本申请第一方面任一实施例所提供的方法。

1.一种确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在s40步骤中，还包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在s41步骤中，还包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在s411步骤中，还包括以下步骤：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在s412步骤中，还包括以下步骤：

7.一种确定在辐照条件下金属燃料产生的辐照气泡的尺寸、密度以及形貌的系统，其特征在于，其包括：数据获取模块，所述数据获取模块设置成确定所述金属燃料中的u-zr和u-pu-zr合金的界面能；

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

13.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。