Cтраница 1
Карбидное топливо обычно состоит из ThC2, UC2 или их твердого раствора. Микросферы такого типа могут быть получены карботермическим восстановлением окисных микросфер, изготовленных агломерацией или золь - гель-процессом, но в большинстве случаев их создают в процессе плавления и сфероидиза-ции. Карбидные микросферы обычно изготавливаются с избытком углерода, который выделяется в виде заэвтектоидного графита на поверхности микросферы. Этот полезный эффект обеспечивает некоторую защиту карбидных микросфер от взаимодействия с окружающей средой до покрытия углеродом. [1]
![]() |
Теплофизические характеристики ядерного топлива. [2] |
Урановое или уран-плутониевое карбидное топливо по сравнению с окисным имеет существенно более высокую теплопроводность, более высокую плотность ядер деления и низкую замедляющую способность, однако химическая совместимость его с наиболее распространенными материалами оболочек, в частности, нержавеющими сталями и цирконием, гораздо хуже. Так, при температуре И 00 С сталь ОХ18Н9Т науглероживается, зона взаимодействия 100 мкм появляется всего через 6 суток, а с цирконием и карбидом циркония карбид урана образует непрерывный твердый раствор. Карбид урана взаимодействует при 1500 С с ванадием и образует жидкую фазу. Карбид урана хорошо совместим вплоть, до температур 1500 - 1600 С с карбидами тяжелых металлов ( ниобия, молибдена, вольфрама, тантала), а также с пиролитическим углеродом и карбидом кремния. Карбидное топливо сравнительно хорошо удерживает продукты деления. [3]
![]() |
Исследования сферического реактора ( объем 800 л с плутониевыми топлипами.. металлическим, окисным и карбидным1.| Спектры нейтронов для различных комбинаций топливо-замедлитель. [4] |
Тем не менее есть основания предполагать, что карбидные топлива могут оказаться лучше окисных топлив. Они обладают более высокими теплопроводностью и точкой плавления и большей стойкостью к радиационным повреждениям. [5]
Можно предположить, что такое увеличение скорости реакции взаимодействия карбидного топлива с оболочкой при облучении происходит вследствие возникновения в ней радиационных дефектов и ускорения диффузии топлива в зону повреждения. Другое предположение, вытекающее из первого, состоит в следующем: так как количество радиационных повреждений пропорционально плотности делений в топливе ( и оно тем больше, чем выше обогащение топлива), то для необогащенного топлива количество дефектов должно быть практически ничтожным. [6]
Существует два ограничения на допустимое значение выгорания сферических частиц из окисного или карбидного топлива с изотропным углеродным покрытием. [8]
С; 2) нанесением на внутреннюю поверхность молибденового эмиттера вольфрамового покрытия ( или применением чистого вольфрамового эмиттера); 3) введением в карбидное топливо добавок, уменьшающих растворимость в нем оболочки при. [9]
![]() |
Некоторые характеристики реакторов GBR-4 и БН. [10] |
Разница в значениях KB у реакторов GBR-4 и БН получается в основном за счет уменьшения вредного поглощения нейтронов в теплоносителе. При переходе к карбидному топливу и увеличении давления гелия до 12 0 МПа время удвоения топлива в реакторе GBR-4 уменьшается с 12 2 до 9 0 лет. Европейская Ассоциация по газоохлаждаемым реакторам не ставит перед собой задачу создания реактора-размножителя с малым временем удвоения. [11]
![]() |
Схема микротвэла с двух - ВГР от матрицы И обо. [12] |
Ранее было показано, что для твэлов реакторов ВГР и БГР целесообразно использовать карбидное ядерное топливо. Поскольку совместимостью с карбидным топливом при рабочих температурах обладают в основном хрупкие керамические материалы типа пироуглерода и карбидов металлов, то использовать отработанную конструкцию и технологию изготовления стержневых твэлов оказалось невозможным. [13]
![]() |
Теплофизические характеристики ядерного топлива. [14] |
Перспективным высокотемпературным топливом являются также нитриды урана и плутония. По сравнению с карбидным топливом они обладают еще большей плотностью делящегося вещества при сохранении высоких значений теплопроводности и температуры плавления. Однако пока проведено недостаточное количество работ по исследованию совместимости нитрид-ного топлива и его радиационной стойкости. В табл. 1.1 приведены физические характеристики топливных материалов, которые могут использоваться в реакторах ВГР и БГР. [15]