Топливный сердечник
Cтраница 3
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. [31]
Нормальные волны возникают и в трубопроводах, причем как в объеме заполняющих их жидкости или газа, так и в стенках труб, а также в различных протяженных элементах конструкций. При распространении в жидкости или газе напряжения на границе среды с трубой не исчезают, близки к нулю смещения частиц среды у границы. Оболочки тепловыделяющих элементов ядерных реакторов, топливные сердечники высокотемпературных реакторов, трубчатые, стержневые и пластинчатые элементы конструкций - характерные объекты, для контроля которых используются нормальные волны. [32]
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. [33]
Технология, используемая для получения мелкозернистой ра-зориентированной структуры также значительно увеличивает сопротивление свеллингу. Легирующие добавки, растворяющиеся в высокотемпературной фазе, выделяются в виде очень мелкодисперсных частиц а-фазы и ограничивают диффузию газообразных продуктов деления, в результате образуется большое число зародышей и очень мало самих пузырьков [45, 46], поэтому ограничивающее действие поверхностного натяжения достигает максимума. В промышленности используют три вида легирующих добавок. Оригинальные топливные сердечники, изготовленные во Франции, содержат - 1 1 % Мо. Это позволяет увеличить предел ползучести урана, а также уменьшить свеллинг, но экономически это не выгодно, так как молибден имеет высокое сечение захвата нейтронов. Первые топливные сердечники, используемые в Великобритании, содержали - 0 06 % А1 и 0 03 % Fe. Исследования показали, что увеличение содержания алюминия до 0 12 % существенно уменьшает свеллинг, и поэтому содержание алюминия было увеличено до этой величины. [34]
 |
Образование пор на границах зерен оболочки из сплава маг-нокс после деформации при низкой температуре. [35] |
Тепловыделяющие элементы представляют собой цилиндрические стержни из природного урана 0 5 - 1 0 м длиной и - 30 мм диаметром, заключенные в оболочку из сплава магнокс. Они устанавливаются в вертикальных каналах графитового замедлителя и охлаждаются теплоносителем ССЬ. Газ на входе и выходе имеет температуру 150 - 235 и 345 - 360 С соответственно. Максимальная температура оболочки обычно - 430 С, температура в центре топливного сердечника достигает 500 С. В рабочем положении элементы устанавливаются гирляндой ( 6 - 13 элементов в 1 канал) таким образом, что элемент, находящийся внизу, принимает на себя давление элементов, расположенных выше. В других случаях для улучшения теп-лосъема и предотвращения нежелательного изгиба оболочки делают с одинаковыми спиральными ребрами по всей длине обо -, лочки. Оболочку с каждого конца закрывают пробкой и заваривают аргонно-дуговой сваркой на автоматических установках с программным управлением. [36]
Термическое сопротивление контакта определялось как разность между полными сопротивлениями составной и цельной трубок. По результатам исследований авторы отдают предпочтение при очехловывании топливных сердечников холодной протяжке, когда по всей поверхности соприкосновения имеет место сплошной контакт, подтверждаемый ультразвуковой дефектоскопией. [37]
Технология, используемая для получения мелкозернистой ра-зориентированной структуры также значительно увеличивает сопротивление свеллингу. Легирующие добавки, растворяющиеся в высокотемпературной фазе, выделяются в виде очень мелкодисперсных частиц а-фазы и ограничивают диффузию газообразных продуктов деления, в результате образуется большое число зародышей и очень мало самих пузырьков [45, 46], поэтому ограничивающее действие поверхностного натяжения достигает максимума. В промышленности используют три вида легирующих добавок. Оригинальные топливные сердечники, изготовленные во Франции, содержат - 1 1 % Мо. Это позволяет увеличить предел ползучести урана, а также уменьшить свеллинг, но экономически это не выгодно, так как молибден имеет высокое сечение захвата нейтронов. Первые топливные сердечники, используемые в Великобритании, содержали - 0 06 % А1 и 0 03 % Fe. Исследования показали, что увеличение содержания алюминия до 0 12 % существенно уменьшает свеллинг, и поэтому содержание алюминия было увеличено до этой величины. [38]
Страницы: 1 2 3