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UO2核芯是高温气冷堆球形燃料元件的关键组元，核芯的尺寸是非常重要的性能指标，直接影响包覆燃料颗粒和球形燃料元件的性能，如何快速准确测量核芯的尺寸非常重要。本文分析了采用X射线照相投影放大法、金相法、颗粒尺寸分析仪法和X射线照相图像分析法等几种测量核芯直径的方法，详细研究了X射线照相图像分析法，分别分析了该方法在50倍、100倍和200倍等放大倍数下测量UO2核芯直径的精度。结果表明，X射线照相图像分析法测量核芯直径在各个放大倍数下均具有较高的测量精度，并且随放大倍数的增加而提高；该方法还具有较高的测试效率，适用于工程应用。