Научно-технические обоснования поглощающих, воспроизводящих и тепловыделяющих элементов с сердечниками на основе металлического урана для реакторов на быстрых нейтронах типа БН

• Автор: Головченко, Юлиан Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Димитровград
• Количество страниц: 197 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. РАДИАЦИОННЫЙ РОСТ УРАНА ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЯХ

1.1. Объекты и методы исследований

1.2. Механические свойства урана

1.3.Напряжения радиационного роста урана

1 А. Радиационный рост урана в оболочках

1.5. Основные результаты исследований.

Глава 2. РАДИАЦИОННОЕ РАСПУХАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТОПЛИВ ПРИ ЛЕГИРОВАНИИ И МЕХАНИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЯХ

2.1. Объекты и методы исследований

2.2. Особенности и закономерности свободного распухания.

2.3. Особенности и закономерности механически ограниченного распухания .
2.3.1. Исследования малоразмерных моделей облучение
в реакторе СМ2
2.3.2. Исследования полноразмерных моделей испытания в натриевой петле реактора МИР
2.3.3. Исследование осевых перемещений топлива в оболочках.
2.3.3.1 .Осевые перемещения в моделях, заполненных натрием
2.3.3.2. Осевые перемещения в моделях, заполненных гелием, и с комбинированными сердечниками.
2.3.4. Исследования эффектов анизотропного распухания
2.3.4.1 .Изменения формы и структуры сердечников .
2.3.4.2.Механические свойства сердечников и оболочки
2.3.4.3.Напряжения радиационного распухания и вязкость материала сердечников.
2.3.4.4.Тепловая проводимость заполненного гелием зазора
сердечникоболочка.
2.4. Основные результаты исследований.
Глава 3. СОВМЕСТИМОСТЬ УРАНА И Е О СПЛАВОВ С ОБОЛОЧКАМИ ИЗ СТ. ЭИ7 ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАЩИТНЫХ СЛОЕВ
3.1. Объекты и методы исследований
3.2. Разработки и исследования по неметаллическим защитным слоям .
3.2.1 .Внереакториые термические испытания
3.2.2.Испытания полноразмерных моделей п натриевой петле
реактора МИР
3.2.3.Послереакторные термические испытания отрезков моделей
3.3. Разработки и исследования по металлическим защитным слоям
З.ЗЛ.Внереакгорные термические испытания
3.3.2.Испытания полноразмерных моделей в натриевой петле
реактора МИР
3.3.3.Послереакторныетермические испытания отрезков моделей
3.4. Основные результаты исследований
Глава 4. РАЗРАБОТКА, ИЗГОТОВЛЕНИЕ, ИСПЫТАНИЯ В РЕАКТОРАХ БОР И БН0 И ПОСЛЕРЕАКТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛНОРАЗМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ .
4.1. Разработки и исследования элементов, облученных в реакторе
4.1.1 .Сравнительные испытания
4.1.1.1.1 оглощающиеэлементы тип КВ
4.1.1.2.Гетерогенизированные твэлы тип ТЭ.
4.1.1.3 Л етерогенизированные твэлы тип ВТГ
4.1.1.4.Воспроизводящие элементы тип БЭ.
4.1.1.5.Твэлы тип АЗ
4.1.1.6.Основные результаты сравнительных испытаний.
4.1.2.Форсированные испытания .
4.1.2.1.Воспроизводящие элементы тип БЭ.
4.1.2.2.Твэлы тип АЗ
4.1.2.3.Основные результаты форсированных испытаний
4.1.3 .и Ггатные испытания .
4.1.4.Основные результаты разработок, облучений в реакторе БОР и лослерсакторных исследований.
4.2. Разработки и исследования элементов, облученных в реакторе Ы10.
4.3. Разработка рекомендаций по элементам различного назначения для БНреакторов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Электросталь, ИМЕТ АН СССР, ХФТИ АП УССР, ФЭИ, ОКЬМ, МЛЭК. АОЗТ "МСЗ", АО ЧМЗ, которые возглавляли Самсонов Б. В., Клочков Н. П., Гаджиев Г. И., Ьутра Ф. П., Титова В. В., Бибнлашвили Ю. К Смотриикий Г. С Байбурин Г. Г Платовский Э. М Гомозов Л. И., Зеленский В. Ф., Волощук А. И Матвеев В. И Кочетков Л. А Ьагдасаров Ю. Е., IТахомов В. В., Школьник B. C., Скориков И. В., Головин (’. В. и др. ЭИ-7 металлического урана и cio сплавов с плутонием. ЭИ-7. Вышеназванные принципы и способы явились основой дтя разработки конструкции и технологии, изготовления и реакторных испытаний новых, защищенных 9 авторскими свидетельствами на изобретения, поглощающих, воспроизводящих и тепловыделяющих элементов. ЬН-реакторов поглошаюшими, воспроизво;дящими и, в некоторых случаях, тепловыделяющими элементами с сердечниками из диоксида урана. Но всем важнейшим конструктивным и технологическим параметрам разработанные элементы отличаются от известных элементов с высоколегированным металлическим топливом, которые были разработаны в Аргонпской Национальной Лаборатории США для быстрых реакторов EBR-II, им. Энрико Ферми, CRBR. FFTF. PRISM: ALMR (см. Защи тные слон на оболочке и/или сердечнике Нет Cr. W - на обол (Li,Pu) (OX*) - на серд. Эф. ПЛОГНОСТЬ, % Угеор . То же но тяж. Практическая ценность. Результаты проведенных исследований и разработок представляют практический интерес, восгребонаны и использованы заинтересованными предприятиями (ФЖ ОКБМ, РНЦ“КИ’ МИФИ. ВНИИНМ. ВНИИНМ в г. Электросталь, АОЗТ“МСГ. ПО ЧМЗ, СХК. МА'Ж). ТВС типа БЭ (боковой экран); КС или КВ (компенсирующий выгорание стержень или компенсатор выгорания): ТО. НТО. ВТО (торцевой жран, нижний или верхний); ПКГ. ВКГ, ВТГ (покассетная, внутрикассетная. БОР-. БН-0. БН-0) и созданию перспективных (БН-0, УН-4, ВН-) реакторов, ориентированных на использование рекомендованных элементов с металлическими топливами высокой эффективной плотности (у,ф *. Усм'1 ), обеспечивающих возможность достижения более высоких показателей воспроизводства (КВ=1,. КВ А* 1,. Т2 =4. КВ-11,; КВА=0,. Т2 >,5 лег в этих же реакторах при использовании иптмныч элементов с ОКСИДНЫМ ТОПЛИВОМ С Уэф =7. И-7 с металлическими топливами при использовании металлических и неметаллических защитных слоев на контактирующих поверхностях. Ри, у^>,5 г т. БН-реакпюрах. НТС № 1 МСМ (г. Москва, февраль г. ОН УС ВНИИНМ-НИИАР но «в »лам и полам с высокоплотными топливами (НИИАР. Димитровград» январь г. БН-0 (ФЭИ. Обнинск, апрель г. ОНТС ФЭИ-НИИАР (НИИАР, г. Димитровград. ФЭИ. Обнинск. БН-реакгрров и пометам с металлическим топливом для Б1 I- (ОКБМ, г. Горький, октябрь г. ОТТ НТС МСМ (ВНИИНМ, г. Москва. Всесоюзном семинаре “Методика и техника реакторных и гккдсрсакторны х экспериментов в радиационном материаловедении’' (г. ФЭИ. Обнинск. НТС № 1 МСМ (г. Москва, июль г май г декабрь I. ФЭИ, г. Обнинск, февраль I. Айдахо, США. ЯЭУ и заседании секции динамики 1 (. МАГАТЭ по топливам с низким газовыделением (ВНИИНМ. Москва, октябрь г. БОР- " {ИИАР. Всесоюзных, межотраслевой и Российской конференциях по реакторному материаловедению (НИПАР, г. Димитровград. Результаты работы прошли апробацию на ключевых стадиях топливного цикла БН-реакторов: разработки сердечников, элемеиюв, ГВС и реакторов (НИИ АР, ВНИИНМ, ФОН РІІЦ КИ* МИФИ. ОКЬМ). ТВС (НИИАР, ВНИИНМ. АО ЧМЗ. СХК. ВНИИНМ в г. Электросталь. АОЗТ”МСЗ’0: эксплуатация ТВС (НИИАР. МАЭК). Публикации. Результаты исследований опубликованы в 0 работах. Из них журнальных статей, докладов, прсприттж авторских свидетельств, бола* 0 научных отчегов. Личный вклад автора. Ангор в течение лег руководил лабораторией, в которой проводились разработки и исследования металлического топлива итвэловдпя промышленных и энергетических реакторов. Он является одним из инициаторов и орі анизаюров отечественных НИР но элементам с металлическим топливом для БН-реакторов. В НИИАР эти работы проводились под его научным руководством. Он внес определяющий вклад в получение, анализ и обобщение результатов измерений радиационных свойств металлических топлив и. Ы Г реакторов.