Реакторные топливные элементы и их блоки, выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов: ....керамическое дисперсное топливо, например металлокерамика – G21C 3/64
Раздел G ФИЗИКА
G21 Ядерная физика, ядерная техника
G21C Ядерные реакторы
G21C 3/00 Реакторные топливные элементы и их блоки; выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов
G21C 3/64 ....керамическое дисперсное топливо, например металлокерамика
Патенты в данной категории
| КОМПОЗИЦИОННЫЙ ТОПЛИВНЫЙ МОДЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ С ИНЕРТНОЙ ПОРИСТОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Изобретение относится к композиционному топливному модельному материалу, состоящему из инертной к облучению матрицы и частиц материала, моделирующего ядерный делящийся материал (младшие актиниды). Материал характеризуется тем, что инертная матрица выполнена из пористого металлического материала, а частицы материала, моделирующего ядерный делящийся материал, равномерно покрывают внутреннюю поверхность пор инертной пористой металлической матрицы (ПММ) и находятся с ней в тепловом контакте. Предлагаемый материал отличается использованием металлического материала матрицы с более прочным контактом частиц оксида с ПММ; возможностью получения заданной пористости ПММ и степени заполнения ее топливным оксидом (модельным оксидом); возможностью получения при изготовлении ПММ более точных допусков по размерам; высокой технологичностью раздельного процесса изготовления ПММ, что позволяет варьировать ядерно-физические характеристики путем использования различных металлов и сплавов. Также изобретение относится к способу получения материала. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 пр. |
2522744 патент выдан: опубликован: 20.07.2014 |
|
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА
Изобретение относится к ядерной технике, а именно к технологии изготовления таблеток ядерного топлива из смесей на базе диоксида урана, в частности к подготовке порошков к «сухому» прессованию. Способ изготовления таблеток ядерного топлива включает обработку исходных порошков с использованием шаров, последующее прессование и спекание. Обработку исходных порошков осуществляют в цилиндрической камере. Камера установлена под углом наклона ее оси к горизонту. Этот угол обеспечивает перемещение обрабатываемого порошка вдоль ее продольной оси. Камеру приводят в плоскопараллельное вращение. При таком вращении камера находится в состоянии покоя относительно собственной оси. Радиус и частоту вращения выбирают из условия закручивания шаров и их качения по внутренней поверхности камеры без отрыва от нее. Изобретение позволяет повысить качество по микроструктуре, однородность свойств по объему и химическую чистоту топливных таблеток, а также обеспечить регулируемость пористости и плотности таблеток в широком интервале значений без использования порообразующих добавок. 2 з.п. ф-лы, 5 табл. |
2358342 патент выдан: опубликован: 10.06.2009 |
|
| КЕРМЕТНЫЙ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ВОДО-ВОДЯНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к конструкции керметных тепловыделяющих элементов, применяемых в ядерных реакторах с водяным теплоносителем. Керметный тепловыделяющий элемент водо-водяного ядерного реактора состоит из циркониевой оболочки, тепловыделяющего сердечника, набранного из топливных стержней керметной композиции. Частицы диоксида урана распределены в матрице из цирконий-ниобиевого сплава и контактного подслоя из силумина между стержнями и оболочкой толщиной 80-100 мкм. Топливные частицы имеют пористость (10-13)В%, где В - заданное выгорание в г/см3, концентрация ниобия определена соотношением С% масс = 0,15Vт -8, где Vт% - объемная доля ядерного топлива. Торцевые поверхности стержня выполнены с параметром шероховатости Ra в пределах (1,6-6,3) мкм. Изобретение позволяет снизить напряжение в оболочке твэла и повысить его геометрическую стабильность. 4 ил. |
2313142 патент выдан: опубликован: 20.12.2007 |
|
| КОМПОЗИЦИОННЫЙ ТОПЛИВНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к области производства композиционных топливных материалов. Сущность изобретения: композиционный топливный материал содержит делящееся вещество на основе диоксида плутония и инертный разбавитель. Он также дополнительно содержит в качестве делящегося вещества окислы младших актиноидов - америция, и/или нептуния, и/или кюрия в количестве 1-40% от содержания диоксида плутония. В качестве инертного разбавителя используют пористый карбид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: делящееся вещество 10-75; карбид циркония - остальное. Способ получения композиционного топливного материала включает подготовку делящихся веществ и инертного разбавителя. Далее осуществляют многократную вакуумную пропитку инертного разбавителя металлоорганическими комплексами, или золями, или растворами нитратов плутония и младших актиноидов. Производят двухстадийную термообработку материала. Преимущества изобретения заключаются в уменьшении количества образующихся отходов, удешевлении способа и в возможности регулирования состава делящегося вещества в процессе производства. 2 с.п. ф-лы, 1 табл. | 2231141 патент выдан: опубликован: 20.06.2004 |
|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАРБИДОВ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к способу получения пористых материалов и изделий из карбидов тугоплавких переходных металлов IV-VI групп. Данные материалы используют в качестве материалов сердечников тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов, конструкционных материалов в реакторной и ракетной технике, в качестве материалов фильтрующих элементов. Способ включает смешение порошка оксида металла с углеродсодержащим компонентом, сушку, формование и последующую термообработку полученной смеси. В качестве углеродсодержащего компонента используют каменноугольный пек. Термообработку проводят в две стадии: первая стадия - предварительный нагрев в диапазоне температур 20-800oС в течение 4-10,5 ч и скорости нагрева, соответствующей условию разложения и удаления летучих каменноугольного пека, вторая стадия - высокотемпературное спекание при 1900-2200oС в течение 0,5-3,0 ч при скорости нагрева 100-150 град/ч. Технический результат - получение изделий на основе тугоплавкого карбида с пористостью 20-80% и размером пор в заданном диапазоне с обеспечением соотношения общей и открытой пористости и равномерности пирометрических характеристик по объему изделий. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил. | 2181913 патент выдан: опубликован: 27.04.2002 |
|
| ДИСПЕРСИОННАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к ядерной технике, в частности к ядерному горючему и способам изготовления дисперсионных топливных сердечников тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) методом порошковой металлургии. Сущность изобретения: дисперсионная система содержит порошок оксида урана в алюминиевой матрице. Используют порошок оксида урана с отношением O/U в диапазоне от 2,05 до 2,31, с долей фракции размером менее 40 мкм в порошке оксида урана, не превышающей 10 мас.%. Алюминиевый порошок содержит фракцию размером менее 40 мкм в количестве не более 3 мас.% и фракцию размером 100 - 250 мкм в количестве 40 - 60 мас.%. Объемная доля оксида урана в композиции составляет 20 - 40%. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности ТВЕЛ за счет равномерности распределения компонентов топливной композиции. 1 табл. | 2175790 патент выдан: опубликован: 10.11.2001 |
|
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА Назначение: в ядерной технике, в частности при изготовлении таблеток ядерного топлива из оксидов урана или смесей оксидов урана и оксида плутония, особенно при использовании в качестве исходного сырья порошков регенерированного ядерного топлива. Способ включает измельчение исходных порошков ядерного топлива мелющими телами, прессование и спекание. Измельчение исходных порошков ядерного топлива осуществляют при ускорении мелющих тел не менее 4,12 g, где g - ускорение свободного падения. Прессование осуществляют при давлении 0,52 - 2,35 т/см2. В результате значительно повышается механическая прочность сырых таблеток, обеспечивается изотропность структуры порошка делящегося материала. При этом происходит одновременное увеличение текучести порошка после измельчения. 4 з.п.ф-лы, 1 табл. | 2165651 патент выдан: опубликован: 20.04.2001 |
|
АКТИВНАЯ ЗОНА И ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА КАНАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Назначение: в ядерной технике, в частности в конструкциях активных зон и тепловыделяющих сборок канальных уран-графитовых реакторов. Активная зона канального ядерного реактора сформирована из тепловыделяющих сборок, содержащих тепловыделяющие элементы с ядерным топливом в виде двуокиси урана с добавкой окиси эрбия (Er2O3). Содержание окиси эрбия в ядерном топливе составляет от 0,46 вес.% до 0,64 вес.% по эрбию при условной массовой доле U-235 в ядерном топливе от 2,6 до 2,8 вес.%. Причем в топливе тепловыделяющей сборки целесообразно иметь содержание окиси эрбия в ядерном топливе 0,5 0,04 или 0,60,04 вес. % по эрбию. В результате повышается выгорание топлива, уменьшается расход тепловыделяющих сборок на единицу выработанной энергии и сокращается объем отработавшего ядерного топлива, снижается величина парового коэффициента реактивности и неравномерность энерговыделения, уменьшается максимальная линейная нагрузка на тепловыделяющие элементы. 2 с. п. ф-лы.
|
2153710 патент выдан: опубликован: 27.07.2000 |
|
| ТАБЛЕТКА ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА Использование: в области атомной энергетики при изготовлении тепловыделяющих сборок энергетических ядерных установок. Сущность изобретения: для повышения степени выгорания топлива, снижения неравномерности пространственно-энергетического распределения нейтронов при сохранении технологических свойств топлива, содержащего двуокись урана и добавку окиси эрбия, содержание окиси эрбия в таблетке ядерного топлива не должно превышать 0,46 вес.% по эрбию при плотности смеси от 10,4 до 10,7 г/см3. 3 з.п. ф-лы. | 2142170 патент выдан: опубликован: 27.11.1999 |
|
| ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ВОДООХЛАЖДАЕМОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Использование: в атомной энергетике при изготовлении тепловыделяющих сборок энергетических ядерных установок. Сущность изобретения: для повышения степени выгорания топлива, снижения неравномерности пространственно-энергетического распределения нейтронов при сохранении технологических свойств топлива, содержащего двуокись урана и добавку окиси эрбия, содержание окиси эрбия не должно превышать 0,46 вес.% по эрбию, а условная массовая доля U-235 в ядерном топливе составляет от 2,35 до 2,65 вес.% 1 з.п.ф-лы. | 2141693 патент выдан: опубликован: 20.11.1999 |
|
| КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ ДИСПЕРСИОННЫХ ТВЭЛОВ Композиционный материал для топливных сердечников дисперсионных твэлов содержит частицы из тугоплавкого соединения делящегося материала, распределенные в металлической матрице, содержащей элемент, выбранный из группы, включающей цирконий. Матрица дополнительно содержит один из элементов, выбранный из группы, включающей алюминий, ниобий, при следующем содержании компонентов матрицы (мас.%): для композиции из циркония и алюминия соответственно цирконий 56 - 97 и алюминий 44 - 3, а для композиции из циркония и ниобия соответственно цирконий 95-99 и ниобий 5 - 1, при следующем соотношении в материале делящегося и матричного компонентов: делящийся компонент 60 - 75 об. %; матричный компонент - остальное. Изобретение позволит создать композиционный материал для топливных сердечников дисперсионных твэлов с содержанием топливного компонента до 75 об.% при обеспечении повышенных эксплуатационных характеристик (геометрическая стабильность, выгорание, совместимость ядерного топлива с материалом матрицы) с использованием материалов, имеющих низкое сечение захвата тепловых нейтронов. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. | 2139581 патент выдан: опубликован: 10.10.1999 |
|
| ТВЭЛ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано для изготовления твэлов ядерных реакторов, в том числе энергетических. Технической задачей настоящего изобретения является создание конструкции твэла, в которой размещены сердечники с заданной величиной и равномерным распределением по твэлу свободного объема для компенсации радиационного распухания при высокой степени выгорания топлива, а также расширение возможности использования в сердечниках различных материалов, и в том числе на основе оружейного урана или плутония или "энергетического" плутония. Твэл состоит из герметичной оболочки 1 с заглушками 2 и размещенного в оболочке 1 сердечника 3 в упаковочном пенале 4 с дистанционнирующими выступами (ребрами). Зазор между упаковочным пеналом 4 и оболочкой 1 заполнен пропиточным сплавом 5. Сердечник 3 представляет собой комплект пористых (объемная доля пор от 5 до 30 об.%) брикетов, спрессованных из частиц (гранул), содержащих делящиеся изотопы урана, или плутония, или тория, частиц (гранул) матрицы (теплопроводящей фазы). Сердечник может содержать также выгорающие поглотители нейтронов и другие известные вещества и добавки, используемые для улучшение работы твэлов в различных сочетаниях и пропорциях. 18 з.п. ф-лы. 5 ил. | 2125305 патент выдан: опубликован: 20.01.1999 |
|
| ТВЭЛ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Изобретение относится к области атомной энергии и может быть использовано для изготовления твэлов энергетических реакторов. Технической задачей настоящего изобретения является создание конструкции твэла, в которой может быть использован плутоний или высокообогащенный уран в виде сплавов или диоксидов без разбавления их обедненным или природным ураном или торием при обеспечении требуемой загрузки, соотношения делимых и воспроизводящих нуклидов, увеличения ресурса и повышения надежности работы, в том числе в аварийных ситуациях. В твэле часть сердечника с массовой долей делимых нуклидов от 200 до 100% заключена в одну или несколько герметичных ампул различной геометрической формы, выполненных из одинакового или различного с оболочкой твэла конструкционного материала. В ампулах имеется свободный объем для компенсации распухания ядерного топлива и сбора газообразных осколков деления. В остальной части сердечника твэла размещено ядерное топливо с массовой долей делимых нуклидов от 0,715% и воспроизводящих нуклидов от 0,01 до 100%. 5 з.п.ф-лы, 4 ил. | 2124767 патент выдан: опубликован: 10.01.1999 |
|
| ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА КАНАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Изобретение относится к ядерной энергетике, преимущественно к тепловыделяющим сборкам канальных ядерных реакторов, в частности к реакторам типа РБМК, и направлено на дальнейшее повышение безопасности канального реактора, увеличение продолжительности кампании, снижение эксплуатационных расходов и сокращение топливной составляющей приведенных затрат. Сущность изобретения: удаление из активной зоны дополнительных поглотителей, увеличение количества топлива в ней, повышение безопасности, увеличение энерговыработки, уменьшение неравномерности энерговыделения, уменьшение расходов на транспортировку, перегрузку, хранение и захоронение топлива достигается тем, что тепловыделяющие сборки канального ядерного реактора заполняют топливом из окиси урана, гафния и эрбия. Причем концентрация гафния не более 2%, а концентрация эрбия менее 0,3%. 4 ил. | 2124766 патент выдан: опубликован: 10.01.1999 |
|
| ТВЭЛ ДЛЯ ВОДО-ВОДЯНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ Сущность изобретения: твэл имеет пористость 15 - 45% об. для компенсации распухания топливных частиц. В оболочке твэла размещен топливный сердечник, состоящий из делящейся фазы - крупки или гранул известных соединений U - Zn - Nb, U - Mo, U3Si, - металлургически сцепленных между собой и оболочкой пропиточным сплавом на основе циркония. При этом топливные частицы соединены между собой и оболочкой "менисковыми" мостиками из пропиточного сплава на основе циркония, которые образуются при расплавлении пропиточного сплава на основе циркония. 4 з.п.ф-лы, 5 ил. | 2112287 патент выдан: опубликован: 27.05.1998 |
|
ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к составу и технологии изготовления топлива для реакторов на быстрых нейтронах. Сущность изобретения: топливную композицию, включающую оксид делящегося материала в матрице, содержащей оксид магния и  - железо, получают приготовлением растворов делящихся материалов, осаждением аммиаком, термической обработкой порошка до оксидов делящихся материалов с последующим прессованием и спеканием таблеток. В растворы на стадии их приготовления дополнительно вводят растворы магния и железа, а железо восстанавливают до металлического состояния. Содержание - железа в матрице не более 75%, а содержание оксида магния в матрице не менее 10%. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.
|
2098870 патент выдан: опубликован: 10.12.1997 |
|