Топливный сердечник

Cтраница 1

Трубчатые топливные сердечники изготавливают, помещая графитовые стержни непосредственно в стальную изложницу. Этот стержень может быть высверлен или непосредственно извлечен из топливного сердечника. [1]

Диаметр топливного сердечника реактора на быстрых нейтронах ( из-за высокой удельной мощности) обычно не превышает 5 мм. Наряду с топливным сердечником в тепловыделяющем элементе создают дополнительный объем для газообразных продуктов деления. Такие тепловыделяющие элементы будут очень гибкими и должны крепиться, что достигается группиров - s кой их в сборки. Отдельные элементы крепят в ячеистой решетке с каждого конца. Дистанционирование их по длине активной зоны осуществляется с помощью либо таких же решеток, либо навитых на элементы проволочных спиралей. Элементы зоны воспроизводства, которые имеют больший диаметр, устанавливают в, торцах активной зоны. Топливные элементы для проектируемых реакторов CFR и Феникс сконструированы аналогичным образом. Необходимые кинетические характеристики активной зоны получаются при жестком креплении тепловыделяющих элементов на шаровые опоры основания, а обеспечение устойчивого положения тепловыделяющего элемента и предотвращение изгибов субсборки достигается за счет установочного стержня. Максимальная удельная мощность составляет 450 Вт / см, температура горячего пятна - 700 С. Топливо должно выдерживать выгорание до 10 % тяжелых атомов и задерживать в себе продукты деления при использовании топлива с плотностью 80 % теоретического значения и компенсационного объема в элементе, который должен собрать все газообразные продукты деления. Низкое давление натриевого теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах гарантирует отсутствие проблем трещино-образования в окисном топливе, вспучивания и разрушения оболочки. Поэтому проблема материалов ограничивается коррозионной стойкостью и стабильностью размеров оболочки шестигранного чехла. [2]

Для изготовления топливного сердечника и оболочки используется графитовый порошок, приготовленный из смеси природного графита, электрографита и связующих, объемные доли которых берутся одинаковыми. После изготовления шарового твэла ни материал оболочки, ни материал матрицы топливного сердечника не являются собственно графитом, а представляют собой углеродистый материал, который под воздействием нейтронного излучения и температуры может иметь существенные объемные изменения. [3]

Прогнозируемая Министерством энергетики США стоимость разделительных работ по обогащению урана иа период 1985 - 2005 гг. ( по курсу доллара. [4]

На завод по изготовлению топливных сердечников, твэлов и ТВС обогащенный уран поступает с разделительного завода в виде UF6, который затем подвергается конверсии в диоксид ( UCb) или в металлический уран. Стоимость изготовления твэлов и ТВС для современных водоохлаждаемых реакторов типов PWR и 3WR в различных капиталистических странах оценивается ( 1985 г.) в 150 - 210 дол. [5]

Существует несколько методов изготовления топливных сердечников. Он обеспечивает получение сферических частиц из двуокиси и карбида урана с высокой плотностью ( - 98 % теоретической) в широком диапазоне размеров. Исходными продуктами при изготовлении топливных сердечников методами порошковой ме таллургии являются двуокись урана и углерод в виде сажи - При температуре 2800 С происходит взаимодействие двуокиси-урана с углеродом и образование карбида урана. После спекания и сплавления частиц проводится их грануляция и рассев. [6]

В большинстве водо-водяных реакторов набор топливных сердечников располагается по всей длине оболочки, а пространство в верхней и нижней частях оболочки является объемом для сбора газообразных продуктов деления, что приводит к снижению давления внутри тепловыделяющего элемента. В большинстве реакторов [15] в концах тепловыделяющих элементов устанавливают спиральные пружины из нержавеющей стали, которые фиксируют положение сердечника. Концы оболочки закрывают пробками, которые затем заваривают аргонно-дуговой или индукционной сваркой с применением давления. Топливные сердечники спрессовывают гелием в процессе изготовления, для того чтобы снизить сжимающие напряжения и ползучесть оболочки в процессе работы элемента. [7]

Зависимость теплопроводности диоксида урана от температуры.| Конструкционные материалы. [8]

Тепловыделяющий элемент ( твэл) представляет собой топливный сердечник, заключенный в герметичную оболочку с концевыми деталями, предотвращающими утечку продуктов деления и взаимодействие топлива с теплоносителем. В большинстве случаев твэл энергетического реактора имеет цилиндрическую форму. В реакторах типа ВТГР твэл имеет сферическую форму. [9]

Зависимость теплопроводности диоксида урана от температуры.| Конструкционные материалы. [10]

Низкая теплопроводность обусловливает большие градиенты температуры топливного сердечника. Диоксиды - это керамика, поэтому вследствие больших температурных градиентов возникают высокие механические напряжения, приводящие к растрескиванию и возможному разрушению топливных таблеток. [11]

Зависимость теплопроводности диоксида урана от температуры.| Конструкционные материалы. [12]

В твэлах реактора AVR используются микротвэлы с карбидными топливными сердечниками и двойным пироуглеродным покрытием, в твэлах реактора THTR-300 - окисные топливные сердечники с тройным покрытием из пироуглерода и карбида кремния. В качестве делящегося материала используется 235U ( обогащение 93 %) в смеси с воспроизводящим материалом - торием. Объемное содержание микротвэлов в топливном сердечнике твэла реактора AVR около 8 %, а в реакторе THTR-300 не превышает 17 %, что практически не сказывается на прочности графитовой матрицы. [14]

Тг-усредненная по компенсационному объему VK абсолютная температура газовых продуктов; 6КС - изменение объема топливного сердечника вследствие распухания; 8V0-изменение объема оболочки; Vrt-нормальный объем газа под оболочкой в начале работы; Кг УсУ фусРт - нормальный объем газов, выходящих из топлива под оболо. [15]

Страницы: 1 2 3