Особенности создания подземных атомных электростанций и некоторые вопросы радиационной хладноломкости и работоспособности конструкционных материалов корпусов реакторов

• Автор: Муратов, Олег Энверович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ГЛАВА 1. Структурно-физические и конструкторско-технологические аспекты выбора сплавов, их работоспособность и повреждаемость в
конструкции

1Л. Деградация гарантированных свойств металлов в конструкции

и пути ее ослабления

1Л Л. Несовершенство технологического процесса и

отступление от требований технических условий и

стандартов

1Л .2. Недостатки проектирования и конструирования

1 Л.З. Отступление от расчетных условий эксплуатации

1 Л.4. Неполное соответствие металла условиям эксплуатации27

1.2. Равномерность распада и объемная дилатация

1.3. Выбор сплавов
1.4. Уровень структурных напряжений и размерные несоответствия
1.5. Влияние легирования и пересыщенности твердого раствора
1.6. Радиационные дефекты и диффузия в сплавах
ГЛАВА 2. Радиационная повреждаемость и структурно-принудительная
рекомбинация металлов
2.1. Некоторые аспекты физических условий работы конструкционных материалов основных узлов ядерных и термоядерных реакторов
2.2. Радиационные дефекты в металлах и их эволюция
2.3. Критерии работоспособности конструкционных материалов ядерных и термоядерных энергетических установок
2.4. Предвыделение вторичной фазы и свойства сплавов
2.5. Особенности структурных превращений в аустенитных хромоникелевых сталях и сплавах и их влияние на прочностные и пластические свойства
ГЛАВА 3. Радиоэкологические аспекты и безопасность объектов ядерной
энергетики
3.1. Воздействие АЭС на окружающую среду
3.2. Безопасность объектов ядерной энергетики и пути ее обеспечения
3.3. Радиоактивные отходы - одна из важнейших проблем ядерной энергетики
3.4. Проблемы вывода из эксплуатации объектов ядерной энергетики
ГЛАВА 4. Некоторые аспекты эксплуатации стационарных и транспортных
ядерных энергетических установок
4.1. Корпуса реакторов
4.2. ТВЭЛы, трубопроводы и внутрикорпусные устройства
4.3. Особенности транспортных ядерных энергетических установок
ГЛАВА 5. Особенности создания подземных атомных электростанций
5.1. Обеспечение безопасности при подземном размещении

5.2. Особенности подземных АЭС
5.3. Преимущества использования корабельных ядерных энергетических установок и судостроительных технологий для подземных АЭС
5.4. Вывод подземной АЭС на базе судостроительных технологий из эксплуатации
Глава 6. Радиационная жладноломкость сталей типа 15Х2МФА и пути снижения вредного влияния нейтронного облучения на работоспособность конструкционных материалов
6.1. Некоторые специфические вопросы хладноломкости
6.2. Хладноломкость ферритных сталей в связи с особенностями легирования и структурных превращений
6.3. Структура и радиационная повреждаемость мартенситно-стареющих сталей
6.4. Восстановление физико-химических и механических свойств облученных сталей при последующем отжиге корпусов реакторов
6.5. Мокрый и сухой восстановительный отжиги корпусной стали атомных реакторов
ГЛАВА 7. Дальнейшие пути повышения надежности и работоспособности
конструкционных материалов реакторов подземных АЭС
7.1. Повышение работоспособности конструкционных материалов корпусов реакторов подземных АЭС с целью продления их ресурса
7.2. Проведение восстановительных отжигов корпусов реакторов
7.3. Поверхностное антикоррозионное покрытие корпусов реакторов подземных АЭС
7.4. Перспективные конструкционные материалы основного оборудования паропроизводительных установок подземных АЭС
7.5. Целесообразность применения титановых а-сплавов для корпусов реакторов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
особенностями процесса передачи энергии ядерных реакций. Источником тепла в ядерной энергетике является реакция деления ядер 235U под действием нейтронов, при которой рождаются два или три новых нейтрона в каждом акте деления, благодаря чему процесс деления самоподдерживается. Эта реакция может быть представлена в следующем виде:
235U + п А + В + 2,46 ц + Р+ у+195 МэВ
В результате реакции деления образуются два осколка ядра урана (А и В) с массовыми числами от 90 до 150, 2,46 новых нейтронов (среднее число на акт деления), [3- и у-частицы, а также выделяется 195+5 МэВ энергии реакции деления [14,17,31,32]. Известно, что около 88 % всей энергии деления выделяется в топливе в виде кинетической энергии осколков деления (А и В) и энергии у-излучения и только примерно 12 % выносится у-излучением за пределы топлива. В результате многократного столкновения осколков деления А и В с соседними атомами их кинетическая энергия переходит в тепловую и проявляется в виде нагрева микроскопической области, прилегающей к делящемуся ядру. Эта энергия поглощается конструкционными материалами (т.е. вдали от ядра).
Отмеченные особенности позволяют конструктору реактора деления ориентироваться в подборе материалов соответственно их назначению. В реакциях же термоядерного синтеза около 80 % энергии уносится высокоэнергетическими (—14,1 МэВ) нейтронами. Поэтому объемные повреждения материалов при том же интегральном потоке нейтронов будут более значительными. Кроме того, под действием нейтронов с энергией
14,1 МэВ в материалах будут возникать "энергичные" первично выбитые атомы, а, следовательно, будут появляться большие количества смещенных атомов и возникать большие повреждения, чем в реакторах на быстрых нейтронах. Сечения (п, а) и (п, р) - реакций для нейтронов таких энергий существенно больше, чем для нейтронов реакторного спектра энергии [32]. Образующиеся при этих реакциях гелий и водород будут усугублять вредное