ТОЭ
Математика
Безопасность
Графика
АЭС
Контрольная
Расчеты
Дизайн

Токамак

Задачи
Черчение
Билеты
Аварии
Курсовая
Начертательная
Типовая


Керамическое топливо - ядерное топливо, состоящее из тугоплавких соединений, например, оксидов, карбидов, нитридов.

Смешанное оксидное топливо - ядерное топливо, состоящее из смеси диоксидов урана и плутония. Специальный ядерный материал - плутоний-239, уран-233, уран, обогащенный изотопами уран-235, любой материал, содержащий вышеуказанные изотопы или любой другой материал, способный выделять существенное количество ядерной энергии, который иногда может определяться как специальный ядерный материал.

Содержание изотопа - относительное количество атомов данного изотопа в смеси изотопов элемента, выраженное в виде доли от всех атомов элемента.

Исходный материал - материал, содержащий уран или торий с содержанием изотопов в том отношении, в каком они находятся в природном уране и тории; уран, обедненный изотопом урана-235, любое из вышеуказанных веществ в любой физической или химической форме.

Кермет (керамикометаллический материал) - гетерогенная композиция из металлов и неметаллов (например, оксидов), сочетающие тугоплавкость, твёрдость и жаростойкость керамики с проводимостью, пластичностью, термостойкостью и др. свойствами металлов. Получают методами порошковой металлургии. Взаимодействие топлива с теплоносителем и паровые взрывы Когда одна жидкость вступает в контакт с другой и первая при этом имеет температуру, значительно превышающую температуру кипения второй жидкости, то может произойти быстрое парообразование второй жидкости, в то время как первая будет охлаждаться. При определенных обстоятельствах такое быстрое парообразование может привести к детонации.

Топливом ядерных реакторов является либо естественный уран, в котором концентрация урана-235 составляет 0,7 % либо обогащенный уран, т.е. уран, в котором концентрация изотопов урана-235 достигает нескольких процентов. Ядерное топливо бывает металлическим, керамическим, дисперсионным, керметным и др. Ядерное горючее для гетерогенных атомных реакторов изготавливается в виде порошка, сфер или таблеток.

Ядерное топливо должно удовлетворять следующим требованиям: обогащение по делящемуся 235U должно обеспечить поддержание самопроизвольной цепной реакции на продолжении расчётной кампании с учётом поглощения неделящимися ядрами активной зоны (238U, теплоносителя, поглотителя, конструкционного материала) с максимальной глубиной выгорания; оболочки тепловыделяющих элементов должны обладать минимально возможными поглощающими нейтроны свойствами; оболочки тепловыделяющих элементов должны обладать высокой температуростойкостью и выдерживать высокие внутренние и внешние давления, обеспечивая при этом герметичность; конструкция сборки тепловыделяющих элементов в составе активной зоны должна обеспечивать эффективный отвод тепла теплоносителю; композиция таблетки ядерного делящегося материала должна обеспечивать высокую
температуростойкость, прочность, теплопроводность, устойчивость к фазовым изменениям при температуре и радиационном преобразовании в процессе деления составляющих её ядер 235U. Самое главное: при любых режимах эксплуатации, включая аварийные, должно быть обеспечено нераспространение радиоактивных продуктов, возникающих при делении ядер U в пределах тепловыделяющих элементов.

Наиболее распространено топливо в виде таблеток из спечённого диоксида урана UO2 (слегка обогащённого 235U) диаметром 9-10 мм, которые помещены в цилиндрическую защитную оболочку, изготовленную, например, из циркониевого сплава.

В настоящее время технология ядерного топлива развивается в сторону повышения его безопасности, надёжности - за счёт создания дополнительных барьеров на пути распространения радиоактивных продуктов деления, а также обеспечения сохранности этих барьеров в любых режимах работы. Одно из перспективных направлений совершенствования легководных реакторов связано с внедрением керметного (т.е. керамическо-металлического) микротоплива. Оно представляет собой сферы их обогащённого керамического UO2, покрытого герметичной оболочкой из циркониевого сплава (Рис.1). При этом гомогенно перемешенные в силумине микротвэлы диаметром 0,4-0,6 мм располагаются таким образом, что исключается касание любых двух соседних микротвэлов. Конструктивно устройство оболочки тепловыделяющего элемента не изменяется, но керметно-топливной композицией заполняет весь объём оболочки ТВЭЛ без зазоров и пустот.


Задачи