Топливный сердечник

Cтраница 2

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. [16]

Снижение распухания твэлов, выполненных из корректированного ( слабым легированием) металлического урана, достигается также путем образования ( при прессовании) в топливном сердечнике центрального отверстия, занимающего 5 - 20 % внутритвэльного объема. Создаваемая полость является сборником газообразных продуктов деления и компенсатором объемного расширения топлива. При этом оболочки твэлов выполняются жесткими, чтобы противостоять газовому распуханию. При изготовлении принимаются меры по обеспечению плотного контакта внутренней поверхности оболочки с сердечником. [17]

Расчетная схема сборки кольцевых твэлов.| Характерный контур реакторной установки РБМК-ЮОО. [18]

Проектный теплогидравлический расчет в о д о-графитового реактора типа РБМК - Расчет паропроизводитель-ной установки типа РБМК ( рис. 9.42) проводится с целью определения размеров активной зоны и требует задания следующих исходных данных: тепловой мощности реактора NT, давления в контуре реактора, температуры питательной воды, высоты активной зоны, толщины отражателей, шага квадратной решетки технологических каналов ( ТК), размеров конструкционных элементов ТК ( в том числе и твэлов) и контура циркуляции, коэффициента теплопередачи через зазор между оболочкой твэла и топливным сердечником ( ks), коэффициента неравномерности энерговыделения по радиусу активной зоны и ТК ( kr, kTK), доли энерговыделения в твэлах ( т тв), в конструкционных материалах и в замедли-теле. Кроме того, задаются лимитирующие параметры: допустимая температура топлива ( Т оп), минимальный запас до критической мощности ТК ( лкр Af P N x) и доля ТК в зоне Ттк. [19]

Рассчитывая топливный сердечник, учитывают, что в топливе выделяется 94 - 97 % всей энергии ( зависит от состава реактора и уточняется в ходе нейтронно-физического расчета), однако в теплоноситель поступает около 100 %, так как около 3 - 6 % выделяется в оболочках, кассетах, дистанцио-нирующих решетках, механических СУЗ и теплоносителе. [20]

Схема микротвэла с двух - ВГР от матрицы И обо. [21]

Размер микротвэла колеблется от нескольких сот микронов до нескольких миллиметров. Для покрытия сферического керамического топливного сердечника используются преимущественно пиролитический графит и карбиды тяжелых металлов и кремния. [22]

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. [23]

Снижение затрат в топливном цикле с ростом глубины выгорания в реакторах LWR без учета инфляции ( по американским оценкам. [24]

В верхней и нижней частях топливного сердечника каждого твэла на длине 12 - 15 см вводятся экраны из диоксида природного урана, снижающие аксиальную утечку нейтронов; часть нейтронов при этом захватывается ядрами урана, увеличивая KB активной зоны. [25]

Трубчатые топливные сердечники изготавливают, помещая графитовые стержни непосредственно в стальную изложницу. Этот стержень может быть высверлен или непосредственно извлечен из топливного сердечника. [26]

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. [27]

Исследование необлученных твэлов проводят с помощью трансмиссионной томографии на основе радио-нуклидных источников для анализа распределения топливных композиций и структуры тепловыделяющих элементов и их сборок при отработке технологии производства и контроля качества готовой продукции. При этом обеспечивается выявление воздушных пор, разноплотно-стей, отслоений, разрывов материала в топливном сердечнике, смещений, искажений формы. [28]

Расчет состоит в определении распределения по длине температуры теплоносителя, стенки твэла, температуры поверхности и центра топливного сердечника. [29]

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. [30]

Страницы: 1 2 3