Реакторные топливные элементы и их блоки, выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов: ...кожухи, оболочки или рубашки – G21C 3/06

Изобретение относится к способу предварительной обработки трубчатой оболочки топливного стержня для исследований материалов, в частности для исследований поведения в процессе коррозии. Способ включает погружение трубчатой оболочки топливного стержня в содержащую частицы оксидов железа водную электролитическую среду и покрытие ее, по меньшей мере, частично слоем оксидов железа. Причем частицы оксидов железа получают путем анодного оксидирования железосодержащего рабочего электрода. Достигаемый при этом технический результат заключается в увеличении стойкости коррозии получаемого стержня и увеличении срока его эксплуатации. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности, к способам изготовления керметных стержней топливных сердечников тепловыделяющих элементов (твэл) ядерных реакторов различного назначения. Сущность изобретения: заготовку размещают в контейнере, в контейнер помещают рабочую среду, в качестве которой используют стекло в твердом состоянии, нагревают контейнер с заготовкой и рабочей средой до температуры прессования, устанавливают контейнер в пресс-форму пресса и прикладывают усилие прессования повышением давления рабочей среды при перемещении пуансона пресса. В предлагаемом способе рабочую среду выполняют в виде брикета, помещают брикет на дно контейнера, заготовку устанавливают поверх брикета, контейнер с заготовкой и рабочей средой нагревают вне пресс-формы пресса до погружения заготовки в рабочую среду. Техническим результатом изобретения является уменьшение вероятности образования пустот, передача давления на прессуемую заготовку становится более равномерной, повышение выхода годной продукции.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к оболочкам тепловыделяющих элементов атомных реакторов, и предназначено для увеличения параметров работы и ресурса активной зоны реактора, обеспечения максимального выгорания ядерного топлива, повышения надежности и безопасности эксплуатации атомных электростанций. Оболочка тепловыделяющего элемента реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем содержит металлическую трубу из ванадиевого сплава и включает титан, хром и неизбежные примеси. Наружняя и внутренняя поверхности трубки покрыты нержавеющей ферритной сталью. Компоненты ванадиевого сплава находятся в определенном соотношении. В частности соотношение титана к хрому выбрано в пределах от 2,2 до 1,8. Между ванадиевым сплавом и нержавеющей ферритной сталью сформирован переходный слой твердого раствора ванадиевого сплава с нержавеющей ферритной сталью толщиной от 6 до 8 мкм. Изобретение направлено на повышение радиационной и коррозионной стойкости, структурной стабильности, улучшение прочностных свойств и жаропрочности оболочки тепловыделяющего элемента реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора с четырехслойным защитным покрытием. На топливные микросферы последовательно осаждают слои покрытия в кипящем слое. Первый слой низкоплотного пироуглерода осаждают пиролизом ацетилена с концентрацией в смеси с аргоном 50 об.% при температуре 1450°С. 85-95% второго слоя из высокоплотного пироуглерода осаждают пиролизом смеси ацетилена с концентрацией в смеси с аргоном 40,0-43,0 об.% и пропилена с концентрацией в смеси с аргоном 30,0-27,0 об.% при температуре 1300°С, а 5-15% покрытия осаждают пиролизом пропилена с концентрацией в смеси с аргоном 5,0-10,0 об.% с добавкой 0,5-1,5 об.% метилтрихлорсилана. Третий слой из карбида кремния осаждают пиролизом метилтрихлорсилана с концентрацией в смеси водород-аргон 2,5-3,0 об.% при температуре 1500°С. После осаждения проводят его обработку в водороде при температуре 1750-1800 С в течение 20-30 мин. 90-95% четвертого слоя осаждают пиролизом смеси ацетилена с концентрацией в смеси с аргоном 40,0-43,0 об.% и пропилена с концентрацией в смеси с аргоном 30,0-27,0 об.% при температуре 1300°С. А после осаждения 90-95% толщины пироуглеродного покрытия четвертого слоя 5-10% покрытия осаждают пиролизом пропилена с концентрацией в смеси с водородом 3,0-5,0 об.%. Данное техническое решение позволяет повысить ресурс эксплуатации микротвэлов ядерного реактора за счет уменьшения повреждаемости покрытий на стадии их изготовления и эксплуатации. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергии, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Сущность изобретения заключается в том, что первый слой микротвэла с четырехслойным защитным покрытием выполнен из SiC-PyC композиции с содержанием 1,0-10,0 мас.% карбида кремния при толщине слоя 0,02-0,2 диаметра топливной микросферы, второй слой выполнен из SiC-PyC композиции с содержанием 20,0-45,0 мас.% карбида кремния при толщине слоя 0,02-0,40 диаметра топливной микросферы, третий слой выполнен из карбида кремния, а четвертый слой выполнен из нитрида титана толщиной 0,01-0,08 диаметра топливной микросферы. Изобретение позволяет повысить ресурс эксплуатации ядерного реактора за счет повышения коррозионной стойкости и радиационной стабильности. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к ядерной технике и может найти применение на предприятиях изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), в частности в автоматических линиях изготовления оболочек тепловыделяющих элементов. Технический результат изобретения - повышение качества изготовления ТВЭЛ и их надежность работы в активной зоне ядерного реактора. Каждый сварной шов оболочки с заглушкой подвергают контролю в установке, снабженной узлами зажима и вращения оболочки, сканирования с кареткой с пьезопреобразователем контроля сварного шва и пьезопреобразователем измерения толщины стенки в зоне измерения, иммерсионной ванной, генератором ультразвуковых импульсов, приемником ультразвуковых импульсов, микропроцессором, коммутатором, аналого-цифровым преобразователем и оперативно запоминающим устройством. 1 ил.

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 ядерной технике, в частности к конструкциям тепловыделяющих элементов для реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Наружный диаметр оболочки выбран от 5,9 мм до 7,5 мм, толщина стенки оболочки выбрана следующего состава, мас.%: углерод 0,05-0,08, кремний 0,3-0,6, марганец 1,0-2,0, сера не более 0,012, фосфор не более 0,02, хром 15,5-17,0, никель 14,0-15,5, молибден 1,9-2,5, титан 0,2-0,5, ванадий 0,1-0,3, бор 0,002-0,005, азот не более 0,02, кобальт не более 0,02, алюминий не более 0,01, магний 0,0001-0,005, кальций 0,0005-0,005, железо остальное, при этом отношение содержания титана к содержанию углерода составляет не менее 4. В результате при радиационном облучении снижается формоизменение оболочек тепловыделяющих элементов за счет повышения сопротивляемости распуханию при одновременном сохранении механических свойств и коррозионной стойкости в условиях повышенных температур, а также при сохранении технологичности. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано в высокотемпературных ядерных реакторах с гелиевым теплоносителем. В ядерном реакторе графитовые блоки имеют каналы для размещения микротвэлов. Эти каналы выполнены в виде соосных кольцевых полостей, в которых микротвэлы размещены свободной засыпкой. Слой микротвэлов в полостях выполнен достаточно "толстым" для резонансных нейтронов, то есть произведение толщины слоя микротвэлов на среднюю плотность урана в слое должно быть в пределах 2,5-5 г/см². Отверстия для прохода газового теплоносителя расположены радиально и проходят через полости с засыпкой микротвэлов. В коллекторах теплоноситель эффективно перемешивается. За счет перемешивания ликвидируется неравномерность подогрева теплоносителя после соответствующего прохода через слой микротвэлов. Такое устройство ядерного реактора позволяет сделать активную зону существенно более гетерогенной. Гетерогенная активная зона более выгодна (меньшее обогащение урана, меньше графита в активной зоне, больше загрузка урана). Слой микротвэлов содержит относительно мало графита и может быть выполнен достаточно "толстым" для резонансных нейтронов. Уменьшение количества графита позволяет снизить габариты активной зоны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.