Реакторные топливные элементы и их блоки, выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов: ..конструктивные элементы – G21C 3/04

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к области твэлостроения для энергетических реакторов на тепловых нейтронах. Техническим результатом изобретения является снижение уровня действующих напряжений в материале оболочки твэла и отсутствие дистанционирующих решеток при сборке твэлов в кассеты. Твэл ядерного реактора состоит из трубчатой оболочки герметично уплотненной концевыми деталями посредством сварки, изготовленной из циркониевого сплава. Внутри трубчатой оболочки размещены топливные таблетки из диоксида урана. Трубчатая оболочка выполнена с овальным сечением и витой. Объем между внутренней поверхностью трубчатой оболочки и топливными таблетками заполнен с виброуплотнением шариками из алюминиевого сплава, например из сплава С-80. Толщина трубчатой оболочки составляет не менее 0,3 мм, диаметр шариков составляет 1,5-2 мм. При этом выполняется математическое соотношение диаметра ребра оболочки к диаметру полочки оболочки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям тепловыделяющих сборок ядерного реактора. Тепловыделяющая сборка содержит пучок тепловыделяющих элементов, установленных в расположенных по высоте сборки с шагом дистанционирующих решетках, выполненных из многогранных ячеек, головку, хвостовик, соединенные направляющими каналами. При этом между, как минимум, тремя смежными тепловыделяющими элементами установлен стержень, равноудаление которого от тепловыделяющих элементов обеспечивается ячейками. Технический результат - обеспечение требуемого водо-уранового отношения, интенсификация теплообмена в пучке тепловыделяющих элементов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности и может быть использовано на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок преимущественно типа ВВЭР для АЭС. Способ включает сборку канальной трубы с захватной втулкой, имеющей проточку в зоне выполнения сварного шва. Последующую сварку ее с трубой прорезным швом, при котором проточку на захватной втулке выполняют с толщиной стенки, равной 0,3-0,5 толщины стенки канальной трубы, и шириной от двух до трех толщин этой стенки. Сборку втулки с трубой выполняют с зазором не более 20% от толщины стенки проточки. Сварку осуществляют с проплавлением стенки трубы на глубину до 0,8 от ее толщины, а сварку осуществляют на скорости 1-1,3 см/с, величине сварочного тока 10-15 мА и ускоряющем напряжении 30±1 кВ в течение 18-21 секунд. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано для изготовления элементов тепловыделяющей сборки ядерного реактора - корпуса или решетки реактора на кипящей воде, а также решетки реактора с водой под давлением, полученных из циркониевого сплава, содержащего не менее 95 вес.% циркония. Плоскую заготовку из циркониевого сплава подвергают закалке в -области с получением игольчатой структуры, прокатке с маршрутом без промежуточного отжига при температуре от комнатной до 200°С и степени обжатия 2-20% и отжигу в - или + -области при температуре 500-800°С в течение от 2 минут до 10 часов. Скорость охлаждения при закалке в -области составляет не менее 1°С/с. Заготовки обладают одновременно хорошими механическим свойствами и низкой способностью увеличивать размеры под действием облучения. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл., 6 ил.

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката из циркониевого сплава, предназначенного для получения плоского изделия, используемого для выполнения элементов топливных сборок. Получают литьем слиток диаметром 400-800 мм и длиной 2-3 м, затем осуществляют ковку слитка в одну операцию при температуре, соответствующей области - и -фазы сплава. Из полуфабриката изготавливают плоские изделия толщиной 0,2-4 мм, такие как пластина поперечной решетки-перемычки ядерной топливной сборки реактора, охлаждаемого водой под давлением, или стенка корпуса топливной сборки реактора, охлаждаемого кипящей водой, или элемента топливной сборки реактора CANDU. Изобретение позволяет упростить и сделать более дешевым изготовление изделий, а также снизить содержание гидридов в полуфабрикате, отрицательно влияющих на деформируемость и коррозионную стойкость изделий из циркониевого сплава. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката из циркониевого сплава, предназначенного для получения длинномерного изделия, используемого для выполнения элементов топливных сборок. Получают литьем слиток 1 больших размеров - диаметром 400-700 мм и длиной 2-3 м. Ковку слитка 1 для получения полуфабриката 3 осуществляют в два этапа. Первый этап ковки слитка 1 осуществляют при температуре, соответствующей области существования - и -фазы. Температура ковки может, например, находиться в пределах от 850°С до 950°С. Полученные полуфабрикаты используют для получения трубного элемента топливной сборки из прутка или заготовки, такого как трубная оболочка или направляющая трубка топливной сборки ядерного реактора, охлаждаемого водой, или элемента топливной сборки реактора CANDU, а также для получения прутка малого диаметра для заглушек, закрывающих концы трубных оболочек стержней топливных сборок ядерного реактора. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и может найти применение на предприятиях по изготовлению элементов конструкции и, собственно, тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора содержит трубу, расположенные с разных ее концов и соединенные с ней сварными швами наконечник и захватную втулку, имеющую кольцевую проточку в зоне выполнения сварного шва. Минимальная ширина сварного шва в зоне сплавления захватной втулки с наружной поверхностью трубы больше или равна толщине стенки трубы. Минимальная величина рабочего сечения сварного шва больше или равна четверти толщины стенки трубы. Повышается надежность конструкции канала. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики и предназначено для использования в элементах конструкции тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора содержит трубу, наконечник. Наконечник представляет собой сборную конструкцию. Одна часть упомянутой конструкции соединена с трубой со стороны одного из ее торцов сварным швом, расположенным под наружной поверхностью трубы. Максимальный диаметр наружной части наконечника, соединенной с трубой сварным швом, по крайней мере, не меньше наружного диаметра трубы и диаметра, деформированной в процессе сварки части металла, находящейся между торцом трубы и частью наконечника с максимальным диаметром. Изобретение позволяет повысить технологичность конструкции канала и его эксплуатационные характеристики. 1 ил.

Изобретение относится к элементам активной зоны ядерного реактора, преимущественно с жидкометаллическим носителем первого контура. Тепловыделяющая сборка активной зоны ядерного реактора содержит твэлы, нижнюю и верхнюю решетки, шплинтующую проволоку, шестигранную трубу с хвостовиком. Хвостовик имеет в своей цилиндрической части наружную резьбу и снабжен прижимной гайкой. Нижняя решетка снабжена перфорированным упорным кольцом и состоит по высоте из двух частей, скрепленных между собой. В нижней части решетки по осям отверстий профрезерованы пазы под шплинтующую проволоку крепления твэлов. Изобретение позволяет улучшить технологичность конструкции и повысить надежность ее работы. 2 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей устройства за счет выполнения расснаряжения оболочек без повреждения топливных таблеток и загрязнения воздушной среды пылью диоксида урана. С противоположной стороны примыкания ложементов для укладки оболочек к горизонтальным ложементам установлены сборники топливных таблеток в виде съемных емкостей с крышками, у которых в днище выполнены продольные пазы, повторяющие выступы на местах посадки, снабженные стыкующимися между собой трубками вакуумной системы в момент установки съемной емкости на место посадки. Соосно открытому концу снаряженной бракованной оболочки в съемной емкости выполнено отверстие ввода открытого конца снаряженной бракованной оболочки в съемную емкость с уплотнительным кольцом из эластичного материала, например резины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к топливному элементу, разработанному для использования в активной зоне ядерного реактора, охлаждаемого газовым охладителем. Топливный элемент (10), разработанный для использования в ядерном реакторе с газовым охлаждением, содержит сборку расположенных смежно друг с другом топливных пластин (12а, 12b), установленных так относительно друг друга и имеющих такую форму, что образуют каналы (14) для потока газообразного охладителя. Топливные пластины (12а, 12b) содержат элементарные делящиеся частицы, предпочтительно без покрытия, внедренные в металлическую матрицу. С обеих сторон на каждую пластину (12а, 12b) может быть нанесено металлическое покрытие. Технический результат - обеспечение существенно большей поверхности теплообмена и плотности мощности на единицу объема. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям тепловыделяющих элементов для водо-водяных реакторов, особенно для реакторов ВВЭР-1000. Стержневой тепловыделяющий элемент водо-водяного энергетического реактора содержит топливный сердечник, размещенный в цилиндрической оболочке. Наружный диаметр оболочки твэла выбран от 7,00·10^-3 м до 8,79·10^-3 м, а топливный сердечник имеет диаметр от 5,82·10^-3 м до 7,32·10^-3 м и массу от 0,93 кг до 1,52 кг, причем отношение длины топливного сердечника к длине тепловыделяющего элемента составляет от 0,9145 до 0,9483. В результате снижаются линейные тепловые нагрузки, уменьшается вероятность разгерметизации твэлов, расширяется диапазон маневрирования мощностью реактора и улучшается топливоиспользование. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики, к элементам конструкции тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Технический результат изобретения - создание направляющего канала, обеспечивающего неразъемное соединение его с головкой тепловыделяющей сборки, выполняемых из разнородных не сваривающихся между собой металлов. Канал снабжен ступенчатой гильзой, охватывающей трубу и имеющей на внутренней поверхности кольцевую проточку, в которой размещена втулка, соединенная сваркой с гильзой. При этом, по крайней мере, торец втулки, через который осуществляется силовой контакт между гильзой и трубой и торец трубы собраны в упор с ответными поверхностями гильзы, а последняя выполнена из металла, аналогичного металлу головки тепловыделяющей сборки. Гильза может быть выполнена продольно-разрезной, состоящей из двух частей или иметь разрезы вдоль оси и зафиксирована на наружной поверхности трубы сварными швами, соединяющими разрезы гильзы. 3 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение применяется в конструкциях тепловыделяющих элементов, используемых в водо-водяных ядерных энергетических реакторах, особенно в ядерных реакторах типа ВВЭР-440. Стержневой тепловыделяющий элемент преимущественно для чехловых тепловыделяющих сборок водо-водяного энергетического реактора содержит топливный сердечник, размещенный в цилиндрической оболочке. Наружный диаметр оболочки твэла выбран от 7,00·10^-3 до 8,79·10^-3 м, а топливный сердечник имеет диаметр от 5,82·10^-3 до 7,32·10^-3 м и массу от 0,64 до 1,06 кг, причем отношение длины топливного сердечника к длине тепловыделяющего элемента составляет от 0,9240 до 0,9594. Техническим результатом является снижение линейных тепловых нагрузок, уменьшение вероятности разгерметизации твэлов, расширение диапазона маневрирования мощностью реактора и улучшение топливоиспользования. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.