Топливные частицы покрытие

Покрытие топливных частиц осуществляется практически одним методом высаживанием на них вещества покрытия из газовой фазы при термическом разложении углеводорода (обычно метана) в псевдоожиженном взвешенном слое топливных частиц. В качестве транспортного газа-теплоносителя используется аргон. [c.15]

Комбинация гелия и графита позволяет достичь более высокой рабочей температуры как топлива, так и теплоносителя. Однако, конструктивное оформление топлива кардинально видоизменяется. В подобных реакторах топливо размещено не в стерл<нях, а изготовляется в виде сферических топливных частиц малого диаметра из двуокиси или карбида урана, покрытых слоями уг- [c.22]

Покрытые сферы засыпают в графитовую трубу, которая обеспечивает жесткость и стабильность размеров. Связкой может служить тонкий слой органики. Наиболее часто используют графито-полимерную матрицу, в которую внедрены топливные частицы. Трубы тепловыделяющих элементов вставляют в блоки замедлителя (рис. 10.14). Такую сборку устанавливают в реактор при загрузке активной зоны. [c.125]

Покрытие топливных частиц [c.126]

Покрытия образуются в результате осаждения на топливной частице пиролитического углерода в кипящем слое. Обычно первый слой пироуглерода имеет низкую плотность и служит резервуаром для сбора газообразных продуктов деления и буфером для компенсации изменения размеров частиц и наружных слоев. Следующий слой представляет собой высокоплотный пиролитический углерод, окруженный слоем карбида кремния, который, в [c.126]

Рис. 10.16. Стадии миграции топливной частицы через покрытие

Топливные частицы 126 поведение под облучением 127 покрытие 126 получение 105 [c.255]

Большое внимание, уделяемое топливу с плакированными частицами, обусловило широкое развитие разнообразных технологических методов нанесения пленок на топливные частицы. К ним относятся методы нанесения покрытий из газовой фазы разложением или восстановлением паров некоторых галогенидов, вакуумное напыление, электролитический и электростатический способы, химическое осаждение из раствора, полимеризация из раствора и некоторые другие. [c.99]

При облучении в реакторе покрытия топливных частиц должны удерживать продукты деления. Способность покрытых частиц удерживать осколки деления определяется скоростью их диффузии (рис. 1.65) для каждой [c.103]

Особые трудности возникают при изготовлении композиций, в которых используются топливные частицы с керамическим покрытием [371]. В этом случае для предотвращения разрушения покрытий [c.105]

Для получения дисперсионных композиций, содержащих топливные частицы с керамическим покрытием, разработан метод комкования , который заключается в следующем. Частицы, покрытые, например, окисью алюминия, помещают в слабо обогреваемый, медленно вращающийся барабан и периодически подвергают чередующимся операциям напыления шликером из материала матрицы и сушки. В результате получается материал с упорядоченным расположением частиц топливной фазы, который потом прессуется обычным способом. В процессе прессования вследствие обеспеченной разобщенности плакированных частиц хорошо сохраняется их целостность даже при повышенных давлениях [383. [c.106]

Свойства уран-графитовых материалов с покрытыми топливными частицами. Пиролитический углерод (РуС) — поликристаллическая форма графита, осаждаемого из парообразной фазы. Отложения состоят из слоев волнообразных ( гофрированных ) и перекрученных плоскостей, составленных из гексагонально расположенных атомов углерода. Эти плоскости взаимно параллельны, но произвольно повернуты относительно оси, перпендикулярной к плоскости осаждения (ось с). [c.245]

R — скорость выделения, а В — скорость образования соответствующих продуктов). Сопоставление показателя R/B для различных видов топливных частиц приведено на рис. 3.56. Относительная скорость выделения продуктов деления сильно зависит от температуры (рис. 3.57) [179]. В некоторых опытах получены еще более низкие величины показателя R/B (до 10" —10 ) при температурах 1400—1600° С и выгорании до 25% (частицы иОз с пиро-углеродным покрытием) [179], что показывает дальнейшую перспективность разработки подобных материалов. [c.246]

Покрытые частицы можно использовать как в плотноупакован-ном виде, так и в виде матричной смеси. Однако матричная система используется более широко. В качестве матрицы обычно применяется графит. Графит служит не только замедлителем, но и увеличивает теплопроводность топливного элемента. В табл. 1 показаны и описаны конкретные случаи применения покрытых частиц. [c.452]

Перспективен способ вакуумного конденсационного напыления с ионизацией потока напыляемых частиц, стимулируемых плазмой. Часто его называют ион но-плазме иным. Способ применяют для нанесения износостойких покрытий с особыми свойствами толщиной до 0,02 мм. Для этой цели выпускают установки ИЭТ-8И2, ННВ-6,6И1, ВУ-1Б. С помощью установки Булат-ЗТ , например, наносят покрытия на детали топливной аппаратуры и режущий инструмент. [c.374]

Характерной особенностью изготовления дисперсионных композиций является специальная подготовка топливного материала из двуокиси урана, заключающаяся в сфероидизации частиц иОг и нанесении на их поверхность металлических или керамических покрытий. Такой подготовке топливного материала в последнее время уделяется большое внимание. Ее осуществляют все чаще, несмотря на то, что при этом несколько повышается стоимость твэлов. Переход на использование в твэлах дисперсионного типа топливной фазы в виде сферических частиц объясняется стремлением повысить живучесть твэлов. [c.97]

Дальнейшее принципиальное улучшение характеристик дисперсионных материалов с графитовой матрицей достигается нанесением на поверхность частиц горючего защитных покрытий. Такие покрытия выполняют следующие положительные функции удерживают продукты деления и таким образом снижают затраты на защиту реактора защищают матрицу дисперсионного твэла от повреждения осколками деления снижают диффузию и разложение горючего при высоких температурах повышают коррозионную стойкость карбидного топлива в атмосфере воздуха и водяных паров повышают равномерность распределения горючего в матричном материале уменьшают интенсивность сс-активности топливного материала. [c.239]

Покрытые частицы представляют большой интерес как один из видов ядерного топлива. Применение покрытых частиц для высокотемпературных реакторов на тепловых нейтронах с газообразным теплоносителем рассматривается в последнем обзоре Годдела [13]. Разработка и создание таких реакторов потребовали проведения исследований по технологии нанесения покрытий на частицы. Разработанная технология позволила использовать покрытые частицы во всех высокотемпературных реакторах как в Америке, так и в Европе. Покрытые частицы можно использовать либо с графитовой матрицей, либо в виде плотно упакованной слоистой системы. Простейшей формой покрытой частицы является топливная частица с нанесенным на нее пиролитическим графитом. Пиролитический графит, обладающий высокой плотностью, служит конструкционным материалом5 способным не только замедлять. [c.450]

Миграция топливных частиц также имеет место в окисном топливе вследствие протекания реакции между СО/СОг и углеродом и диффузии газов в буферный пористый слой. При температуре ниже 1500° С иОг мигрирует со скоростью, слабо зависящей от температуры, поэтому перенос газа может быть контролируемым. Отсутствие взаимодействия между, ядер-ным горючим и покрытием наблюдалось в частицах ТЬСг, облученных при 1500° С, что объясняется стабильностью окиси тория. Эффект амебы может быть существенно снижен в окисном топливе добавлением кислородного геттера, например [c.129]

Вальтер [288] описал в общих чертах механические задачи для топливных частиц с покрытием. Методы расчета, в неко-торой степени учитывающие пластические свойства топливных материалов и материалов покрытия, даны Гюйеттом [90]. Предшествующие методы обсуждались И. И. Гольденблатом и Н. А. Николаенко [81]. [c.169]

Следует обратить внимание на специфику топливных элементов реактора Пич-Боттом , касающуюся расчета резонансного захвата нейтронов. Хотя топливо состоит из мелких частиц с покрытием из пиролитического углерода, зону топливного кольца можно было бы считать гомогенной, если бы не захватные резонансы тория-232. Поскольку размеры топливных частиц не малы по сравнению со средним свободным пробегом нейтронов с энергиями, близкими к резонансным, гетерогенные эффекты должны быть учтены при определении величины резонансного поглощения нейтронов. Для подобных систем обычно используется термин полугомогенные . [c.456]

Топливные частицы с гладкой шаровой поверхностью и плотностью, приближающейся к теоретической, обладают высокой прочностью и менее склонны к образованию строчной структуры сердечников твэлов при их пластической деформации в процессе изготовления. Таким образом, сферические частицы иОг обеспечивают более совершенную изотропную структуру сердечников твэлов, обладающую повышенной радиационной стойкостью. Кроме того, при использовании порошка со сферическими частицами появляются дополнительные возможности повысить радиационную стойкость твэлов дисперсионного типа за счет создания сложных структур их сердечников, включающих частицы топливосодержащей фазы, покрытые различными металлами, керамикой или графитом. [c.97]

Покрытия на топливосодержащих частицах дисперсионных систем улучшают их свойства, выполняя одну или несколько функций способствуют более равномерному распределению топливных частиц в материале матрицы препятствуют взаимодействию топливосодержащей фазы с материалом матрицы в термодинамически нестабильных системах, таким образом расширяя выбор возможных дисперсионных композиций. Например, двуокись [c.99]

Для сохранения целостности покрытий на топливных частицах UO2 при их перемешивании с порошкообразным материалом матрицы (AI2O3) эту операцию проводят в две стадии вначале смешивают порошок материала матрицы со связкой, а затем медленно при помешивании вводят плакированные топливные частицы. [c.106]

При прессовании используют давление 0,25 т см , а при выдавливании 0,32—0,34 ml M . Предварительное спекание проводят при 850° С, а окончательное — при 2800° С. Конечная плотность матрицы зависит от содержания покрытых топливных частиц, причем для выдавленных изделий она больше, чем для прессованных. В некоторых случаях наблюдается разбухание изделий при спекании, для предотвращения которого применяют метод спекания под давлением. [c.106]

Весьма перспективное покрытие для топливных частиц, предназначенных для введения в графитовую матрицу,— карбид кремния в сочетании с пиро-углеродными слоями. Для получения таких покрытий использовали пары трихлорметилсилана в смеси с водородом [190] [c.242]

В настоящее время на всех опытных реакторных установках используется керамическое ядерное горючее в виде сферических микротопливных частиц с многослойным защитным покрытием с максимальной температурой 1300° С, диспергированных в графитовой матрице топливного слоя твэла. Применяются три формы твэлов шаровая (реакторы AVR, THTR-300), стержневая (реакторы Драгой , Пич-Боттом ) и призматическая (реактор HTGR-330), а также два способа перегрузки твэлов непрерывный и периодический. В реакторах с шаровыми твэ-лами используется непрерывная замена выгоревших твэлов свежими без снижения мощности в реакторах с цилиндрическими стержневыми и шестигранными призматическими твэ-лами — периодическая замена выгоревшего топлива на остановленном реакторе. [c.4]

Покрытые частицы можно использовать либо в виде плотной упаковки, либо в форме матричной смеси. Примером использования плотноупакованной системы для высокотемпературного реактора с газообразным теплоносителем служит реактор фирмы Publi Servi e Сошрапу в Колорадо. В этом аппарате в активной зоне реактора используется гексагональный графит. Покрытые частицы в цлотноупакованном виде заполняют отверстия в графитовых топливных элементах. Такая система устраняет необходимость прессования отдельных топливных элементов. Важно также, что плотноупакованная система позволяет легко восстанавливать покрытия для повторного использования. [c.452]

Одним из современных видов топлива для этой цели является кермет двуокись плутония — молибден (РМС). Частицы двуокиси плутония-238 покрывают молибденом, получаемым по методу псевдоожиженного слоя из гексафторида молибдена или пентахлорида молибдена. На рис. 1 показаны микроструктуры грубых частиц и микросфер после нанесения покрытия. Затем материал прессуется при давлении 95 кгс/см и температуре 1675 °С для получения металлокерамического топливного элемента, поперечное сечение которого показано на рис. 2. Кермет можно р с. 4. Сфера из плутониймолибдено-прессовать и подвергать вого кермета (37 мм) [c.455]

Во-вторых, ограничение на выгорание накладывает так называемый эффект амебы (рис. 10.16) [31], заключаюш,ийся в том, что карбидные частицы мигрируют под действием градиента температуры через покрытие, растворяя углерод на горячей стороне и затем через топливную фазу передавая его в виде графита на холодную сторону. Скорость миграции карбида описывается выражением [c.129]

В качестве фрикционных материалов для борьбы со скользкостью на дорогах применяют крупно- и среднезернистый песок, топливный шлак, мелкий гравий, дробленый каменный материал. Материал должен быть крупностью до 5 мм, содержание глинистых частиц не должно превышать 2—3%. Для предохранения материалов, от смерзания во. время хранения, а также для лучшего закрепления частиц на поверхности скользкого покрытия, к фрикционным материалам следует добавлять хлориды (СаС , Na l или их смесь) в количестве 8—10% от массы фрикционного материала. [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...