Структура замедлителей или активной зоны; выбор материалов для использования в качестве замедлителей – G21C 5/00

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано при изготовлении блоков замедлителя и отражателя нейтронов, содержащих бериллий, преимущественно для исследовательских реакторов. Способ изготовления блоков замедлителя и отражателя нейтронов ядерного реактора предусматривает размещение бериллия в герметичном чехле. Чехол, определяющий форму блока, герметично соединяют с нижним концевиком, внутрь чехла засыпают гранулы бериллия, производят их уплотнение, затем герметично соединяют чехол с верхним концевиком. При этом при изготовлении блоков замедлителя уплотнение осуществляют до плотности 70-85% от теоретической, а при изготовлении блоков отражателя - до плотности 60-90% от теоретической. Технический результат - повышение экологичности изготовления за счет исключения технологических операций механической обработки, а также уменьшение влияния эффекта «отравления» бериллия из-за накопления ³Не. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ядерным реакторам на бегущей (дефлаграционной) волне. Активная зона ядерного реактора содержит сырьевую зону 11, куда загружается свежее топливо, и зону выгорания 12, где топливо выгорает. Плутоний, полученный из урана, распадается для генерации выхода энергии, и зона выгорания 12 перемещается от начала до конца цикла выгорания. При делении активной зоны, которая является, по существу, круглой при рассмотрении в виде сверху, на центральную часть и периферийную часть, сырьевую зону 11 формируют так, чтобы масса урана на единицу объема в центральной части становилась меньше, чем масса урана на единицу объема в периферийной части. Технический результат - радиальное выравнивание мощности, величины облученности топлива и его выгорания. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к средствам контроля движения гранулированных твердых тел по тракту пневмотранспортирования. Изобретение направлено на обеспечение возможности контроля движения шариков в случаях, когда иные способы (оптический, электрический, электромагнитный, радиационный и т.п.) не применимы по тем или иным причинам. Результат применения способа не зависит от материала шариков, трубы, типа и параметров газа. Контроль движения шарика обеспечивается за счет того, что при его движении в потоке газа существует разность статических давлений газа до шарика и после него. В стенках трубы имеются отверстия диаметром не более 1/3 диаметра шарика. По тонким трубкам давление газа передается на чувствительный дифференциальный манометр мембранного типа. Появление динамического сигнала сигнализирует о нахождении шарика в отрезке трубы между отверстиями отбора газа. Суть предлагаемого способа состоит в том, что шарик регистрируется по короткому отрицательному импульсу дифференциального давления, развивающемуся в «газовой тени» шарика (т.е сразу за шариком), как раз в момент подхода к первой точке отбора газа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к конструкциям ядерного реактора. Удерживающая система для установленной на плите тепловыделяющей сборки, в которой образован ограниченный канал как для вставки, так и для удаления установленных в крышке корпуса ядерного реактора зафиксированных внутриреакторных детекторных контрольно-измерительных приборов, обеспечивает направленную траекторию для зафиксированного внутриреакторного детектора во время вставки и защищает кожух контрольно-измерительного прибора от поперечного потока теплоносителя. Удерживающий узел включает в себя базовую плиту, которая опирается на переходную плиту тепловыделяющей сборки и имеет отверстия, которые выровнены относительно направляющих втулок для регулирующих стержней. Полая гильза простирается через центральное отверстие и ниже центрального отверстия в базовой плите для сопряжения с втулкой для контрольно-измерительного прибора тепловыделяющей сборки. Гильза простирается над базовой плитой и через верхнюю плиту активной зоны ядерного реактора, и над верхней плитой активной зоны ядерного реактора. Удерживающая планка установлена с возможностью смещения на гильзе и удерживается ниже верхней части гильзы. Пружина расположена вокруг гильзы и удерживается между удерживающей планкой и базовой плитой. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к управлению внутриреакторными процессами, и может быть использовано при эксплуатации действующих и сооружаемых ядерных реакторов с бериллиевым замедлителем для увеличения срока службы реактора без замены бериллиевого замедлителя. Для этого при эксплуатации ядерного реактора с бериллиевым замедлителем, работа которого на мощности чередуется с остановами, продолжительность которых ограничена, а допустимая продолжительность останова определяется из соотношения:

,

где: Т - допустимая продолжительность останова при планируемой загрузке ядерного топлива в активную зону, мес; - запас реактивности реактора при планируемой загрузке ядерного топлива в активную зону без учета отравления бериллия, _эф; Q - энерговыработка реактора за время эксплуатации бериллиевой кладки, МВт·сут; а, b, с - константы для каждого реактора, которые определяют путем математической обработки результатов градуировок органов регулирования реактора в различные моменты: перед началом каждой новой кампании, после ее завершения, через различные промежутки времени после останова реактора.

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Синтетическое неорганическое вещество, содержащее карбонаты элементов первой, или второй, или третьей основных групп Периодической таблицы Д.И.Менделеева, характеризуется скоростью превращения ядер углерода из ¹⁴C в ¹²С в диапазоне 450-890 превращений в час на грамм, предпочтительно 700-890 превращений в час на грамм и наиболее предпочтительно 850-890 превращений в час на грамм. Указанное вещество может быть получено путем образования диоксида углерода в результате аэробной или анаэробной ферментации и взаимодействия диоксида углерода с суспензией или раствором, содержащим одновалентные, и/или двухвалентные, и/или трехвалентные катионы. Возможно образование диоксида углерода путем ферментации сахаров или сжигания спирта или алканов, образующихся в результате ферментации органических соединений, таких как фрукты, фруктовые спирты, или же из коммунальных отходов. Полученное синтетическое неорганическое вещество может найти применение в области фармацевтики, в производстве пищевых продуктов, при изготовлении бумаги. Изобретение позволяет снизить выделение диоксида углерода из ископаемого топлива. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к материалам, используемым в качестве замедлителей нейтронов в ядерном реакторе. Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание замедлителя нейтронов, содержащего в качестве основы гидрид циркония, который обладал бы более высокой коррозионной устойчивостью и максимально удерживал бы в своем составе водород при высоких температурах.

Для решения поставленной задачи в известный материал на основе гидрида циркония, содержащий алюминий, дополнительно введен никель при следующем соотношении компонентов, вес.%:

3 табл.

Изобретение относится к ядерным реакторам, в частности к быстрым U-Pu реакторам. Активная зона (АЗ) быстрого U-Pu реактора состоит из чередующихся зон малого (ЗМО) и большого (ЗБО) обогащения. В этих зонах концентрация ²³⁹Pu соответственно ниже и выше равновесной концентрации плутония. АЗ также содержит органы управления: стержни из соединений ¹⁰В и устройство для необратимого ввода ²³⁸U в ЗМО. Параметры АЗ выбираются таким образом, чтобы обеспечить установление саморегулируемого нейтронно-ядерного режима, в котором быстрый реактор работает в квазистационарном режиме с КВА~1. Набор мощности осуществляется за первые 3-6 суток, выход на равновесную концентрацию ²³⁹ Np и саморегулируемый режим работы реактора - за 10-20 суток. При этом сгорающий во всей АЗ ²³⁹Pu полностью замещается ²³⁹Pu, образующемся в ЗМО из ²³⁸U. Запаздывание в -распаде обеспечивает безопасность реактора. Ввод ²³⁸U обеспечивает тонкое регулирование мощности реактора и одновременно подпитку его топливом. Изобретение направлено на увеличение реакторной кампании до 2-3 лет без смены топлива и на повышении безопасности реактора. 2 н. и 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано в конструкциях элементов из бериллия для отражения и замедления нейтронов в ядерных реакторах. Отражатель нейтронов ядерного реактора содержит герметичный чехол из конструкционного материала. Внутри чехла установлен блок из бериллия. Блок составлен, по меньшей мере, из двух частей. Между блоком и чехлом выполнен зазор. Толщину чехла целесообразно выбирать из условия обеспечения прочности и радиационной стойкости до достижения флюенса нейтронов не менее 7·10²² см ^-2 с энергией свыше 0,8 МэВ. В качестве материала чехла может быть выбран материал с низким сечением поглощения нейтронов и высокой радиационной стойкостью при флюенсе нейтронов не менее 7·10²² см^-2 с энергией свыше 0,8 МэВ. Преимущественно выбирают сплавы на основе алюминия или циркония. Зазор между блоком и чехлом предпочтительно составляет не менее 0,01 эффективного размера блока из бериллия. Отражатель может быть дополнительно снабжен дистанционаторами для обеспечения зазора между блоком и чехлом. Дистанционаторы выполнены в виде упругих элементов. Зазор между блоком и чехлом дополнительно может быть заполнен инертным газом. В качестве инертного газа целесообразно выбрать криптон, ксенон или их смесь с гелием. Изобретение позволяет увеличить ресурс отражателя нейтронов из бериллия. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство предназначено для использования в ядерных реакторах в первом контуре жидкометаллического теплоносителя свинец-висмут. Активная зона ядерного реактора содержит тепловыделяющие сборки с трубами под установку чехлов стержней системы управления и защиты и тепловыделяющие сборки без них. Корзины между верхней и нижней решетками размещены в фигурной обечайке и закреплены неподвижно в нижней решетке. Верхние решетки тепловыделяющих сборок, в которых отсутствуют трубы под установку стержней системы управления и защиты, снабжены цилиндрическими бобышками. Верхняя решетка активной зоны снабжена соответствующими отверстиями. В результате этого при сборке активной зоны все тепловыделяющие сборки имеют закрепление в своей верхней части, разрешающее продольное термическое расширение и запрещающее радиальное перемещение каждой тепловыделяющей сборки, что обеспечивает исходное первоначальное положение каждой тепловыделяющей сборки с сохранением проходных сечений по всем стандартным и нестандартным ячейкам активной зоны при ее эксплуатации, 2 ил.

Изобретение относится к расчетному моделированию активной зоны ядерного реактора. Технический результат заключается в повышении точности результатов при расчетном моделировании активной зоны ядерного реактора, что обеспечивает повышение эффективности использования ядерного топлива при соблюдении достаточных резервов безопасности. В способе расчетного моделирования активной зоны ядерного реактора активную зону подразделяют на множество крупных ячей, при этом, по меньшей мере, одной крупной ячейке придают содержащую ее подобласть активной зоны. Эта подобласть включает упомянутую крупную ячейку и окружающую ее в горизонтальной плоскости буферную зону, содержащую, по меньшей мере, те крупные ячейки, которые непосредственно прилегают к указанной крупной ячейке. Эту подобласть подразделяют на множество мелких ячеек по величине меньших, чем крупные ячейки. На основе блока данных, соответствующего каждой крупной ячейке, на первом этапе вычислений узловым методом рассчитывают модель активной зоны. Затем на основе второго блока данных, соответствующего каждой мелкой ячейке подобласти, и с рассчитанными на первом этапе вычислений потоками по краю указанной подобласти на втором этапе вычислений узловым методом рассчитывают модель для этой подобласти. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ядерной технике и предназначено для использования в центральной нейтронной ловушке реактора для облучения мишеней с экспериментальными образцами при осуществлении их перегрузки без сброса давления в реакторе. Центральное облучательное устройство содержит устройство с мишенями в виде сепаратора из циркониевых трубок. Эти трубки расположены в три ряда и соединены общими входным и выходным коллекторами. Имеется нижний коллектор для смешения теплоносителя. Центральный компенсирующий орган выполнен в виде поглощающих стержней с вытеснителями в ячейках третьего ряда. Центральный компенсирующий орган подсоединяется к приводу замковым устройством. Изобретение направлено на увеличение полезного облучаемого объема в центральной нейтронной ловушке, на повышение надежности в эксплуатации центрального компенсирующего органа. 2 ил.

Предложена разборная конструкция активной зоны ядерного реактора с преимущественным использованием в качестве теплоносителя первого контура жидкометаллического теплоносителя. Конструкция содержит тепловыделяющие сборки, чехлы СУЗ с поглощающими стержнями, закрепленные в опорной плите с помощью цанговых устройств, причем цанговый захват чехла СУЗ закреплен в опорной плите и выполнен таким образом, что цанговый хвостовик ТВС своим внутренним диаметром охватывает лепестки цангового захвата чехла СУЗ и фиксирует их в удерживающем рабочем состоянии. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение более высокого уровня безопасности при работе ядерного реактора. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для закрепления внутрикорпусного оборудования ядерного реактора и предназначено для закрепления активной зоны, устанавливаемой в реакторе с водой под давлением и омываемой охлаждающим теплоносителем. Устройство для закрепления активной зоны ядерного реактора с водой под давлением содержит опорный цилиндр, упругий элемент. Опорный цилиндр установлен на фланце в сосуде под давлением. Упругий элемент включает в себя ряд смежных кольцевых сегментов. Кольцевые сегменты размещены между фланцем опорного цилиндра и фланцем крышки сосуда под давлением и взаимодействуют с ними. Каждый из кольцевых сегментов упругого элемента содержит сегментную опорную пластину. На опорной пластине размещены и зафиксированы с помощью фиксирующих устройств прижимные устройства. Каждое из прижимных устройств содержит опорный стакан с помещенным в него и запертым с помощью запирающего устройства рабочим элементом из предварительно спрессованного терморасширенного графита и нажимную втулку. Нажимная втулка контактирует с рабочим элементом или запирающим устройством. Изобретение позволяет снизить вибрацию внутрикорпусных устройств и активной зоны ядерного реактора при переходе на топливную загрузку, включающую в себя тепловыделяющие сборки с циркониевым каркасом. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области атомной техники. Сущность изобретения: способ компенсации уменьшения диаметра отверстий графитовых колонн ядерного уран-графитового реактора, содержащих разрезные графитовые втулки и технологические каналы, заключается в том, что в отверстия графитовых колонн устанавливают разрезные графитовые втулки с увеличенным внутренним диаметром и технологические каналы с наружным диаметром, увеличенным за счет повышения толщины стенки канала. В дальнейшем уменьшение диаметра отверстий графитовых колонн компенсируют путем уменьшения наружного диаметра технологического канала, используя заложенный запас толщины его стенки. Преимущества изобретения заключаются в снижении уровня повреждаемости графитовых блоков. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области атомной энергетики и используется в водоохлаждаемых и газоохлаждаемых ядерных реакторах. Активная зона ядерного реактора содержит параллельные тракты теплоносителя, выполненные в виде раздающих, промежуточных и собирающих коллекторов. Между коллекторами расположена свободная засыпка микротвэлов, через которую они соединены между собой. В каждом тракте раздающий и собирающий коллекторы расположены по оси, параллельной осям раздающих и собирающих коллекторов остальных трактов, а нечетные по ходу теплоносителя промежуточные коллекторы дополнительно соединены с соседними трактами через упомянутую засыпку. Каждый промежуточный коллектор образован полыми перфорированными конусами или пирамидами, попарно скрепленными между собой своими основаниями. При этом в каждом нечетном по ходу теплоносителя промежуточном коллекторе конусы или пирамиды вертикально установлены по оси, параллельной осям раздающих и собирающих коллекторов соответственно. Изобретение позволяет упростить конструкцию и обеспечить требуемое распределение теплоносителя в засыпке микротвэлов. 5 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и используется в уран-графитовых высокотемпературных ядерных реакторах с гелиевым теплоносителем. Активная зона уран-графитового высокотемпературного ядерного реактора содержит графитовую кладку с вертикальными каналами для прохода теплоносителя. В каждом канале установлены контейнеры из графита, расположенные один над другим с образованием колонны, в каждой из которых полости контейнеров последовательно подсоединены одна к другой для прохода теплоносителя. В полостях контейнеров размещены сборки топливных стержней. В такой активной зоне топливные стержни сконцентрированы в полостях контейнеров, вне основной массы графитового замедлителя - кладки. При перегрузке реактора из активной зоны извлекаются только контейнеры с топливными стержнями. Основная масса графита, которая находится в кладке, остается в активной зоне для дальнейшего использования. Изобретение позволяет снизить расход реакторного графита, повысить единичную мощность без увеличения габаритов корпуса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для крепления винтами отражателя нейтронов и способ его крепления предназначены для использования в области атомной энергетики. Устройство для крепления винтами отражателя нейтронов включает в себя отражатель нейтронов. Последний состоит из множества отдельных секций и расположен в корпусе активной зоны в корпусе реактора. Множество стяжных тяг крепят отражатель нейтронов к корпусу активной зоны. Множество винтов крепят к корпусу активной зоны самую нижнюю секцию из множества секций отражателя нейтронов. Способ крепления винтами отражателя нейтронов включает в себя прикрепление только нижней секции из множества секций отражателя нейтронов к корпусу активной зоны посредством множества винтов. Обеспечивается плотное прижатие отражателя нейтронов к фланцу корпуса активной зоны. 6 ил.