Топливо используется в трех видах.

1. Металлическое и интерметаллидное. Лучшее с точки зрения нейтронно –физических характеристик. При его использовании количество ядер в единице объема максимально. Потери нейтронов минимальны. Мягкий, плотность 18,9 г/см³ температура плавления 1129 – 1133ºС. Легко окисляется на воздухе. При температуре 20ºС градусов пленка окисла защищает от дальнейшего окисления. При температуре 660ºС резко ухудшаются механические свойства. Кроме того происходит радиационное повреждение под действием облучения. Распухание, радиационный рост. Поэтому ограничение по его использованию до 600ºС. Невысокая глубина выгорания. Газовые выделения становятся чрезмерными при высоких температурах. Введение уран легирующих слабопоглащающих нейтроны добавок Si, Fe, Cr приводит к уменьшению распухания на несколько порядков, но ухудшает нейтронный баланс, что плохо для тепловых реакторов.

2. Керамическое. Соединение урана с кислородом, азотом и углеродом. Имеет высокую температуру плавления, высокую плотность, хорошую рад стойкость, низкое сечение захвата нейтронов. Наибольшее распространение получил UO₂ с 88% содержанием урана.

А) высокая температура плавления

Б) химическая инертность.

В) высокая радиационная стойкость

Г) совместимость с конструкционными материалами и теплоносителем.

Плотность 11кг/м³ . Низкая теплопроводность. Порошок UO₂ окисляется при комнатной температуре. Совместим до 600 градусов с жидкометаллическим теплоносителем.

Не оксидные соединения. Наибольшее значение имеют карбиды. Наиболее перспективен UC. Рассматривается топливо к высоко температурным реакторам.

Дисперсное. Гетерогенная смесь в которой топливная фаза дисперсионно распространена в не топливном матричном материале. Каждая частичка топлива является микро твэлом заключенным в оболочку роль которой выполняет сама матрица. Матрицы и Be, Zr, Nb, С, Mn… А топливо UO₂, UC, Pu, U_мет

Преимущества. Повышенная радиационная стойкость. Продукты деления локализуются. Высокая теплопроводность. Технологичность материала матрицы позволяет изготовлять различные формы. Большая глубина выгорания до 60 %. Достижение высоких тепловых потоков.

Недостаток – необходимо высокое обогащение топлива.

17. Конструкционные материалы ядерного реактора. Основные требования, предъявляемые к конструкционным материалам.

К конструкционным материалам ВВЭР относят металлы и сплавы, из которых изготовляют корпус реактора, главные трубопроводы, детали парогенераторов, главные циркуляционные насосы, компенсатор объема и другое оборудование 1 – го контура.

Date: 2016-07-18; view: 370; Нарушение авторских прав