ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устройства для внутриреакторного облучения из "Действие облучения на графит ядерных реакторов " Методы, применяемые при облучении в реакторе, можно подразделить в основном на две. категории. Первая включает сравнительно простые методики, используя которые облучают материалы, исследуемые затем в камерах или боксах. Ко второй категории можно отнести более сложные методики, регламентирующие исследования, требующие контроля как условий, так и соответствующих измерений непосредственно во время облучения. [c.75] Для проведения сложных внутриреакторных экспериментов выполняются специальные конструкторские разработки, как наиример в случае создания установки Графитовая колонна (ш. разд. 6.5). [c.76] При облучении в бериллиевых блоках плотность потока тепловых нейтронов в заполненной водой полости, образуемой центральным отверстием, составляет в области максимума по высоте активной зоны (0,8- 2,5) 10 нейтр./(с1м2-с) при суммарной мощности четырех ближайших каналов от 1000 до 3000 кВт плотность потока нейтронов с 0,5 МэБ при тех же условиях (1,5- 4,5) 10 нейтр./(см2-с) тепловыделение в алюминии 0,4—1,6 Вт/г, в графите до 1,5 Вт/г. Спектр быстрых нейтронов, рассчитанный методом Монте-Карло, для указанных полостей в случае заполнения их бериллием приведен на рис. 2.1. [c.78] Облучение в ТВС, бериллиевых блоках и т. п. может производиться двумя способами в герметичных ампулах (рис, 2.3), устанавливаемых вместо вытеснителей, и в специальных каналах (рис. 2.4), в которых предусмотрено использование термопар и подсоединение к газовакуумной системе. [c.78] В схеме газовакуумной системы (см. рис. 2.5) предусмотрена возможность сбора радиоактивной газовой смеси из каналов-ампул в процессе их вакуумирования в специальную газосборную емкость, снабженную необходимой защитой. Уровень у-а ктивности измеряется с помощью дозиметра, датчик которого расположен вблизи газосборной еМ Кости. [c.80] Температура регулируется с помощью ГВС для каждого канала в отдельности. Время регулирования составляет 5— 20 мин в зависимости от требуемой степени коррекции и конструкции экспериментального канала. Грубое регулирование осуществляется изменением соотношения компонентов газовой смеси, тонкое — вакуумированием. Регулирование проводится лишь при работе реактора на постоянной мощности. [c.80] Другой способ нагружения, с помощью калиброванной пружины, описан в работе [59, с. 70]. Пружина, так же как и грузы, вынесена за пределы активной зоны реактора. Как показывают измерения длины пружины до и после испытания, иагрузка в процессе облучения поддерживается с погрешностью до 2% (при этом учитывается деформация образцбв и соответствующее изменение нагрузки) Пружины обычно изготовляются из материала 50ХФА. [c.81] Для облучения графита в высокопоточном реакторе СМ-2 применяется метод змлульных испытаний, пригодный для использования различных каналов реактора. Для этого разработаны сборки двух типов [125]. Одна из оборок предназначена для облучения образцов при низкой температуре (100— 400 С). Она состоит из 25 герметичных трубок из нержавеющей стали, закрепленных в общей обойме. В сборке могут быть одновременно облучены до 200 образцов. [c.81] Другая сборка состоит из трех герметичных ампул, размещаемых в канале друг над другом по высоте активной зоны. Каждая ампула вмещает до 50 образцов, располагаемых двумя кольцевыми слоями, отличающимися температурой облучения. Ркпользуя собственное тепловыделение образцов и конструкции ампулы, поглощающих реакторное излучение, и регулируя теплоотвод путем изменения газового зазора, в такой ампуле получают рабочую температуру от 300 до 1200° С. При необходимости дальнейшего повышения температуры в центре ампулы помещают вольфрамовый стержень, служащий дополнительным источником тепла. [c.81] На рис. 2.6 приведена схема, показывающая различную внутреннюю компоновку используемого для облучения в активной зоне реактора ампульного устройства. При размещении образцов по высоте ампулы без зазоров (сечение А—А на рис. 2.6) их температура изменяется от 140° С на периферии до 325 С в средней плоскости активной зоны. Применение вкладышей, дистанцио-нирующих образцы от охла ждаемых водой реактора стенок ампулы, заметно повышает температуру образцов— до 500° С. Помещая в центре вкладыша массивный стержень из плотного-графита (сечение Г—Г на. рис. 2.6), можно еще увеличить температуру на 50— 70°. [c.82] Введение дополнительного стального экрана между стенкой ампулы и вкладышем повышает температуру в центре до 760° С. Попытка более значительного повышения температуры с помощью экрана в виде герметичного цилиндра, в котором создан технический вакуум (заполнение аргоном с давлением 10 —10 мм рт. ст.), привела к увеличению температуры в центре активной зоны всего на 40—60°. Таким образом, необходимость вакуумирования для повышения температуры 700°С неочевидна. [c.82] Кассеты в зависимости от температуры облучения изготовляют из различных материалов из алюминиевых сплавов (до 500°С), нержавеющей стали (до 800°С), высокотемпературных сплавов или графита ( 800° С). Конструкции различных типов кассет приведены на рис. 2.9. [c.83] Кассеты для испытаний на радиационную ползучесть представляют собой цилиндры со сквозными отверстиями, закрываемыми подвижными крышками, через которые передается нагрузка (рис. 2.9,6). В некоторых случаях между соседними кассетами прокладывают шайбы из более прочного графита или из металла (рис. 2.9, в). [c.84] Обычно в кассетах размещают три нагруженных образца, расположенных через 120° по окружности кассеты (для лучшей их центровки), и на таком же расстоянии от центра кассеты располагают контрольные образцы, облучаемые без нагрузки. [c.84] При ограниченном сечении облучательного устройства испытываемые под нагрузкой и контрольные образцы могут распола-таться в соседних кассетах. Кассеты для облучения графитовых образцов в вытеснителе показаны на рис. 2.9, г. Тонкие образцы во избежание поломки облучают в массивных цилиндрах из графита, в которых сделаны соответствующие прорези (рис. 2,9, (9). [c.86] На рис. 2.9, е приведена схема конструкции для испытания при растягивающей нагрузке образцов галтельного типа. Образец вставляют в центрирующие его захваты и фиксируют в них разрезным кольцом путем его поворота вокруг образца. Конструкция обеспечивает дистанционную разборку ее в камере. [c.86] Конструкция кассеты, изображенная на рис. 2.9, ж, применяется при исследовании предельных пластических деформаций графита в условиях длительно действующих нагрузок. В конструкции используется значительный радиационный рост термомеханически обработанного (ТМО) графита. Методика основана на сравнении свободного роста образцов реакторного графита (с гладкими головками) и роста образцов графита с резьбовой головкой, испытывающих растягивающие напряжения за счет большей скорости изменения размеров втулок из термомеханически обработанного графита. [c.86] Вернуться к основной статье