Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Т1 (Требования к ЯТ (Отсутствие фазовых переходов в рабочей области…
Т1
-
-
12
-
-
Пористость снижает теплопроводность. Но без неё нельзя, иначе усиливается распухание. теплоемкость у оксидного топлива выше, чем у уранового. У застехиометрических сплавов концентрация насыщенного пара намного выше.
-
-
Классификация
по степени обогащения: 1) РБМК, 2) ВВЭР, 3) БН
по изотопному составу: Pu-U, U-Th
по агрегатному состоянию: жидкое, твердое (оксиды урана), газообразное (редко исп. из-за высокой хим. активности), дисперсное (надежное)
Ядерное топливо - вещество, которое содержит делящиеся нуклиды и стабилизирующие элементы. Делящиеся нуклиды - 235U, 239Pu, воспроизводящие - 238U, 232Th.
-
-
-
3
-
Уран имеет 3 аллотропические модификации. До 667 градусов сохраняется альфа конфигурация. Изменения объема при перестройках решетки незначительны.
Термическая обработка: уран закаливают из бета или гамма фазы. При этом достигается разрушение текстуры, уменьшения зерна.
7
Распухание
-
Графики распухания: пик распухания в заисимости от темп., рост от степени выгорания
-
-
13
-
На диаграмме можно выделить 3 области. В 3ей области наблюдается снижение предела прочности и деформация перед разрушением. Это связывают с межзеренным скольжением.
У ползучести степенная зависимость. Напряжение перехода определяется размером зерна, чем зерно меньше, тем больше напряжение перехода. Также чем меньше зерно, тем выше скорость ползучести.
19
-
В достехиометрическом топливе начинается миграция от центра к периферии.
Это приводит к градиенту свойств.
Перераспределение плутония вызвано неконгруэнтным характером испарения топлива при движении пор, формирующих зону столбчатых кристаллов. Повышенная концентрация вызывает повышение температуры. Снижение линейной мощности означает ухудшение тепловых свойств твэла.
-
Данные об уране
Коэф. поглощения: для тепловых порядка 2,5, для быстрых - 0,5
Механические свойства: с повышением температуры пластичность возрастает с 10% до 40%, предел прочности понижается с 2ГПа до 500 МПа
-
14
Гексатфорид урана нагревается, превращается в газ. Сухая технология заключается в пирохимической обработке. Это проводится в хлораторе. Растворяют газ в соли, потом получают кристаллы оксида. И уже эти кристаллы обрабатывают.
На следующем этапе этот порошок смешивается с ЛЭ, уплотняется. Его протирают через сито. После этого наступает этап грануляции. Плотность на этом этапе достигает 50% от теоретической. Затем происходит спекание.
18
Радиационная ползучесть
При температуре ниже 1200 градусов зависимость становится атермической. То есть перестает снижаться с дальнейшим понижением температуры.
-
17
Радиационное доспекание
К чему приводит: 1) уменьшение размеров оксидного топлива, 2) увеличение зазора между топливом и оболочкой, 3) ухудшение теплообмена между оболочкой и топливом
Как препятствовать доспеканию: 1) увеличить размер зерна, 2) сделать так, чтобы поры в топливе были более крупными, 3)
16
Эволюция структуры
При высоких степенях выгорания образуется зона с повышенной концентрацией плутония. Это способствует тому, что в этой зоне выше выгорание, чем в среднем по таблетке. В этой зоне пор больше.
Постепенно в центре таблетки образуется полость. Она образуется путем миграции вакансий из прилегающей к ней зоны столбчатых кристаллов (тоже образуется уже после того как топливо поместили в реактор). Затем идем зона "больших равноосных зерен",
4
В слаболегированные сплавы добавляют алюминий и кремний. Это делают, чтобы при дальнейшей закалке с отжигом образовались мелкодисперсные интерметаллидные частицы. Это препятствует возникновению шероховатости поверхности, т. к. интерметалидные частицы тормозят петли дислокаций.
5
В сильнолегированные сплавы добавляют больше 10% легирующих элементов - молибдена, рений, родия, палладия. Это позволяет фиксировать ОЦК решетку, что в свою очередь препятствует росту.
8
Под действием облучения увеличивается скорость ползучести, снижается пластичность, снижается теплопроводность.
10
Дельта фазы используют для ядерного оружия. Жидкие сплавы планировалось использовать в гомогенных реакторах без твэлов. Но в ЯР используются только оксиды.
11
Достоинства: кубические решетки, высокие темп. плавления, отсутствие превращений вплоть до темп. плавл., хорошая совместимость а материалами АЗ. Недостатки: низкая плотность, низкое содержание урана в плутонии, низкая теплопроводность.
