Пароциркониевая реакция
Cтраница 2
Рассмотренные выше результаты относились к условиям постоянства температуры, достаточного для реакции количества пара, известной площади поверхности реакции. Несоблюдение этих условий в реальных случаях приводит к неопределенности в расчетах эффектов пароциркониевой реакции. Так, разрушение или расплавление оболочек твэлов при авариях с тяжелыми повреждениями активной зоны реактора ставит весьма сложную проблему определения площади поверхности реакции. [16]
В этот период происходит разогрев активной зоны, так как практически с момента включения гидроемкости и до окончания заполнения нижней камеры активная зона находится без эффективного охлаждения и имеет место лишь небольшой отвод тепла излучением и естественной конвекцией пара. Скорость нарастания температуры оболочки - около 8 - 12 С / с, так что за 30 с температура оболочки может достичь значений более 1100 С, что приведет к существенному дополнительному выделению тепла вследствие пароциркониевой реакции. [17]
В то же время существует весьма ограниченное количество данных по скоростям пароциркониевой реакции для температур 1870 К. Так, для условий активной зоны реактора АЭС TMI-2 ( США) учет данного эффекта приводит к снижению максимальной расчетной температуры твэла в аварийной ситуации на 20 - 25 % при Т 1300 К по сравнению с температурой при неограниченной подаче пара для пароциркониевой реакции. Наконец, в условиях ситуации с повреждением активной зоны реактора возникает проблема определения площади реагирующей поверхности оболочки твэла. Все эти отклонения от идеализированных условий экспериментов приводят к неопределенностям в определении интенсивности тепловыделения за счет пароциркониевой реакции для рассматриваемой ситуации в активной зоне водоохлаж-даемого реактора. [18]
 |
Деформационное поведение оболо-чек из Zr - 1 % Mb и циркалоя-4 ( е R / RQ - 1 при Др 4 5 МПа. Tw 1050 К. [19] |
Как уже отмечалось, разрешение перегретой активной зоны происходит как за счет размягчения циркалоевых оболочек твэлов, так и вследствие фрагментации при резком охлаждении охрупченных оболочек. Процесс образования, течения и затвердевания ожиженных материалов существенным образом определяется протекающими химическими реакциями. В частности, результаты работы [211] показали: а) расплавленный циркалой будет растворять диоксид урана ( UO2) при температурах, примерно равных температурам плавления металлического циркалоя ( Т 2170 К), т.е. при существенно более низких температурах, чем температура плавления U02, равная 3100 К; б) если оксидный слой, образовавшийся в результате пароциркониевой реакции на наружной поверхности оболочки твэла, достаточно велик, то большая часть ожиженной массы оболочки и топлива будет оставаться внутри твэла. И лишь незначительная ее часть будет вытекать в канал теплоносителя через небольшие отверстия в оксидном слое, приводя к незначительной блокировке канала. И уже в дальнейшем, при образовании больших трещин и отверстий в оболочке вытекает основная масса ожиженного топлива, вызывая существенно большую блокировку каналов теплоносителя. [20]
В то же время существует весьма ограниченное количество данных по скоростям пароциркониевой реакции для температур 1870 К. Так, для условий активной зоны реактора АЭС TMI-2 ( США) учет данного эффекта приводит к снижению максимальной расчетной температуры твэла в аварийной ситуации на 20 - 25 % при Т 1300 К по сравнению с температурой при неограниченной подаче пара для пароциркониевой реакции. Наконец, в условиях ситуации с повреждением активной зоны реактора возникает проблема определения площади реагирующей поверхности оболочки твэла. Все эти отклонения от идеализированных условий экспериментов приводят к неопределенностям в определении интенсивности тепловыделения за счет пароциркониевой реакции для рассматриваемой ситуации в активной зоне водоохлаж-даемого реактора. [21]
Страницы: 1 2