核電站是個(gè)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)，有上萬件設(shè)備，品種繁多，它們共同的特點(diǎn)是必須在強(qiáng)輻射環(huán)境中長期可靠地工作。核電設(shè)備制造過程中應(yīng)用真空技術(shù)的主要有：燃料元件和控制棒的制造，設(shè)備制造過程中的真空檢漏，核電設(shè)備中一些特殊材料的制造。

　　1．燃料元件制造

　　燃料元件是由鈾芯塊和包殼管組成的。不同堆型對(duì)燃料元件有不同的要求，但在制造過程中，都采用了真空工藝。

　　(1)金屬鈾精煉

　　粗鈾精煉，現(xiàn)在都是在專用的真空感應(yīng)爐中進(jìn)行，使之進(jìn)一步純化后，再加入合金元素，鑄成便于加工的形狀。精煉溫度一般控制在1400℃左右，真空度控制在1.3×10^-2Pa。

　　(2)二氧化鈾制備

　　水冷堆采用二氧化鈾陶瓷燃料，方法是把六氟化鈾溶于水，使之水解，再經(jīng)過真空過濾和洗滌，制成二氧化鈾。國外真空過濾工藝真空度已提高到1.3×10^-1Pa。水冷堆燃料棒組裝時(shí)，鈾芯塊和包殼管都必須先經(jīng)過高溫真空除氣處理，然后在真空室里將芯塊裝入包殼管內(nèi)。經(jīng)真空焊接，抽真空1.3×10^-1Pa，z*后充氦并焊上密封端蓋，對(duì)密封部位進(jìn)行檢漏。

　　(3)彌散型燃料元件制備

　　高溫氣冷堆采用彌散型燃料元件，方法是將二氧化鈾、二氧化釷和石墨粉按一定比例加入粘結(jié)劑制成塊，在真空環(huán)境中加熱到2000℃左右，燒結(jié)成直徑為幾百微米的密集球芯粒。

　　(4)快中子堆燃料元件制備

　　快中子堆采用鈾和钚混合氧化物燃料元件，必須先燒結(jié)成形后在真空條件下裝入不銹鋼

　　包殼管內(nèi)。钚有劇毒，一切操作都必須在1.3×10^-1Pa的真空手套箱中進(jìn)行，手套箱所在的房間也要抽成真空，作為防止放射性物質(zhì)逸出的第二道屏障。美國實(shí)驗(yàn)堆Ⅱ號(hào)（EBR-Ⅱ）的鈾钚燃料采用另一種真空工序制做，全部設(shè)備都置于1.3×10^-1Pa真空室內(nèi)，為此，安裝了抽速極大的真空泵。

　　2．控制棒制造

　　控制棒用于吸收反應(yīng)堆中多余的中子，控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，保持一定的功率?？刂瓢粜緣K常用碳化硼，它在空氣中會(huì)氧化而失效，因此碳化硼芯塊制備要嚴(yán)格進(jìn)行真空除氣，而后裝入特制的玻璃管內(nèi)抽真空保存。在制造控制棒時(shí)，先將包殼管抽真空、再放進(jìn)芯塊并抽真空到1.3×10^-1Pa，z*后充氦封存。

　　3．核電專用檢漏設(shè)備制造

　　防止放射性泄漏是核電站設(shè)備z*起碼的要求，一回路設(shè)備和二回路設(shè)備都要有良好的密

　　封性能，在制造時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格的真空檢漏。需要檢漏的主要有一回路的各種容器、連接管道、蒸發(fā)器、換熱器、冷凝器等。自20世紀(jì)70年代以來，核電設(shè)備檢漏標(biāo)準(zhǔn)已提高到1.3×10 ^-6Pa, L/s，即不允許1.3×10 ^- 6Pa. L/s的單個(gè)漏孔存在。

現(xiàn)代大型核電站需要檢漏的大容器，其容積都在數(shù)十立方米以上，自世界上第一座核電站建立以來，核電大容器檢漏始終是人們關(guān)心的研究課題。目前，國外已有核電設(shè)備專用的氦檢漏儀，并配有專門用于大容器檢漏的吸嘴。、

4．核電設(shè)備中一些特殊材料的制造

　　核電設(shè)備需要許多特殊的材料，它們共同的特點(diǎn)是純度高、核性能好、耐磨蝕、耐輻射、耐高溫。為了達(dá)到這些性能，在材料的生產(chǎn)工藝中都采用真空技術(shù)。活性炭廣泛用于核電站三廢處理，近年來利用真空法制取活性炭的方法得到很大發(fā)展。方法要點(diǎn)是將化合物樹脂在高真空中炭化，制取致密性良好又有很大微孔容積的炭，真空法制取的活性炭，活化性能優(yōu)異。

　　石墨廣泛用作反應(yīng)堆慢化劑。為了提高石墨的密度和改善核性能，必須將石墨置于真空環(huán)境用瀝青浸漬后再烘燒。高溫氣冷堆燃料元件包殼用的是不透氣石墨，必須將石墨在真空中加熱到1000℃左右，通入丙烷后熱解出炭素，真空加熱的目的是使石墨表面形成致密的涂層，得到透氣率極低的石墨。鋯合金作為包殼管和結(jié)構(gòu)材料廣泛用于水冷堆中。由于鋯在不太高的溫度下就會(huì)和空氣中的氧、氮、氫起反應(yīng)，所以鋯及其合金的熔化、冷熱加工和焊接都必須在真空中進(jìn)行。