Газовое распухание

Емкость снизилась на 10% по сравне нию с начальной величиной. Наблюдалась утечка масла в результате газового распухания, 5 из 8 конденсаторов разрушились [53] [c.379]

Развитие атомной энергетики с использованием тепловых реакторов ставит перед радиационным материаловедением еще целый ряд других проблем дальнейшее изучение газового распухания и радиационной стойкости керамического топлива, использование металлического топлива, исследование влияния облучения на коррозию, радиационного роста анизотропных материалов и др. Однако в настоящее время для тепловых реакторов эти задачи по сравнению с рассмотренными выше не столь актуальны. [c.9]

При выборе конструкционных материалов для оболочек твэлов, корпуса, технологических каналов атомных реакторов основным критерием в большинстве случаев являются их механические свойства. И это понятно, поскольку при облучении материала нейтронами до интегральной дозы 2-10 см каждый атом решетки испытывает более 100 смещений. При этом существенно изменяются структура и физико-механические свойства материалов. Облучение вызывает повышение пределов текучести и прочности, снижение ресурса пластичности, увеличение критической температуры перехода из хрупкого в вязкое состояние, размерные изменения за счет радиационного роста, ползучести и распухания. Вследствие ядерных реакций в материалах образуется большое количество газообразных примесей (гелий, водород), наличие которых в объеме приводит к возникновению таких явлений, как водородная хрупкость, гелиевое охрупчивание, газовое распухание. Существенное влияние на механические свойства материалов оказывают негазовые продукты ядерных превращений, которые могут выделяться в количествах, больших предела растворимости, и тем самым изменять фазовое состояние материалов [1, 2]. [c.54]

Образование твердых продуктов деления также приводит к увеличению объема UO2, которое, однако, значительно меньше, чем при газовом распухании, и при низкой температуре может достигать 1 % на 1 % выгорания. Этот эффект увеличивается с температурой, но если UO2 имеет пористость, то наряду с этим при радиационном спекании происходит уменьшение объема. Таким образом, первоначальная низкая плотность таблеток приводит к начальному уменьшению объема за счет радиационного спекания и только позднее происходит увеличение объема, в то время как высокая плотность таблеток приводит только к увеличению объема. [c.108]

Среди требований, предъявляемых к конструкционным материалам оболочек твэлов, активной зоны и корпуса реактора, одно из центральных мест занимает их радиационная стойкость. Под действием облучения в металлах возникают радиационные дефекты, происходит их охрупчивание и газовое распухание. [c.300]

Охрупчивание и газовое распухание облучаемых металлов может быть результатом накопления в них газообразных продуктов (гелия. водорода) ядерных реакций. [c.300]

Газ природный 16 Газовое распухание. 300 Газовый конденсат 15 Газообразное топливо 12 [c.446]

Предельно достижимая глубина выгорания, которую твэлы могут выдерживать без разрушения, определяется их конструкцией, выбранными материалами и условиями работы в реакторах. Значения предельно достижимых глубин выгорания (накопления продуктов деления) в различных реакторах колеблются от 5 до 100 кг/т. Накопление 100 кг продуктов деления на 1 т урана, как это проектируется, например, в реакторах на быстрых нейтронах, означает, что примерно 10 % атомов замещаются их удвоенным количеством, что приводит к так называемому твердому распуханию топлива. Наряду с этим образующиеся газообразные продукты деления в условиях температур и давлений внутри оболочки твэлов вызывают так называемое газовое распухание топлива. [c.103]

Водород и его. изотопы (дейтерий и тритий) при температуре 225—250 °С с ураном образуют гидриды. Уран взаимодействует с водой с образованием гидроксида U(0H)4, из которого получается UO2 с выделением водорода. В кипящей воде (100 °С) скорость коррозии достигает 2,7 мг/(см -ч). Водяной пар реагирует с ураном при температуре 150 °С и выше, при этом получаются диоксид и гидрид урана, а выше 280—300 °С — только оксиды и водород. Скорость коррозии чистого урана катастрофически растет и достигает при 400 °С 210—230 кг/(см2-ч). Образующиеся водород и гидрид урана вызывают газовое распухание урана. [c.152]

Газовое распухание обусловлено выделением газообразных продуктов деления и ростом пузырьков инертных газов (гелия, криптона и др.). [c.315]

В имеющихся экспериментальных данных по распуханию UOg, как правило, увеличение объема за счет твердых и газообразных продуктов деления не дифференцируется, поэтому эти данные будут приведены несколько ниже, после описания газового распухания. [c.83]

Закономерности, представленные уравнениями (5.23), (5.24), описывают влияние напряжения на скорость распухания сталей. Потенциально к ускорению распухания материалов, находящихся в течение облучения под напряжением, могут привести следующие факторы [1421 рост пор и газовых пузырьков на границах зерна объемные изменения, связанные с гидростатической компонентой радиационного крипа увеличение скорости роста пор внутри зерна, обусловленное изменением потоков точечных дефектов к порам и эмиссионного потока вакансий из пор. [c.156]

Цепная реакция деления ядерного топлива протекает благодаря избыточным нейтронам. Под воздействием нейтронов в облучаемых конструкционных материалах реактора (оболочки твэлов, детали ТВС, внутриреакторные устройства, корпус), а также в теплоносителе и материалах биологической защиты, в газовой атмосфере, заполняющей пространство между реактором и его биологической защитой, многие химически стабильные (нерадиоактивные) элементы превращаются в радиоактивные. Возникает так называемая наведенная радиоактивность, усложняющая эксплуатацию, требующая применения защитных устройств и средств дистанционного обслуживания. Радиационное воздействие быстрых нейтронов вызывает в конструкционных материалах реактора, и прежде всего его активной зоны, существенные радиа ционные повреждения (охрупчивание, распухание, повышенную ползучесть). [c.87]

Имплантация приводит к увеличению концентрации дефектов в облучаемом материале, которые в этом случае называют радиационными. При больших дозах облучения ПС детали становится аморфным из-за высокой концентрации радиационных дефектов. Ионная бомбардировка и облучение электронами приводит к нагреву ПС, а в ряде случаев наблюдается образование газовых пузырьков и микропор, которые приводят к уменьшению плотности материала ( распуханию ). [c.269]

Изменение размеров твэлов при облучении в условиях эксплуатации обусловлено несколькими физическими явлениями радиационным ростом, распуханием, ползучестью и др. Обычно различают три области 1) область радиационного роста и радиационно-ускоренной ползучести — при температурах до 500°С 2) область кавитационного (катастрофического) распухания — 370—520 С 3) область газового распухания (свеллинга) —выше 500 С. [c.314]

Снижение распухания твэлов, выполненных из корректированного (слабым легированием) металлического урана, достигается также путем образования (при прессовании) в топливном сердечнике центрального отверстия, занимающего 5—20% внутритвэльного объема. Создаваемая полость является сборником газообразных продуктов деления и компенсатором объемного расширения топлива. При этом оболочки твэлов выполняются жесткими, чтобы противостоять газовому распуханию. При изготовлении принимаются меры по обеспечению плотного контакта внутренней поверхности оболочки с сердечником. Эксперименты показывают, что в слаболегированном молибденом, кремнием, цирконием и другими металлами металлическом урановом топливе можно получать максимальную глубину выгорания до 20 000 МВт сут/т. [c.316]

Последняя реакция вне радиационного поля при температуре ниже 1800° С обычно до конца не проходит, но под облучением в реакторе протекает уже при 1000° С, являясь причиной газового распухания (свеллинга) карбидных сердечников твэлов [27]. [c.157]

Однако нейтронное облучение урана при температуре выше 400° С приводит к значительным увеличениям объема, достигающим 30—40%) при температурах 500— 800° С. Этот вид формоизменения урана называют распуханием или свеллингом . В большинстве случаев причиной распухания урана под облучением является интенсивное образование газов ксенона и криптона в результате процесса, распада ядер урана. Поэтому часто применяется также термин газовое распухание . Явление распухания урана н его сплавов в условиях нейтронного облучения чрезвычайно усложняет конструирование реакторов и эксплуатацию этого ядерного горючего при энергетически выгодных температурах, 500—600° С и выше. [c.95]

Механизм зарождения и роста газовых пузырьков в металлах раскрыт не полностью, хотя для его объяснения было предложено много теорий. Наиболее часто распухание объясняют зарождением на дислокациях пузырьков и их дальнейшим ростом посредством диффузионного механизма. Отражатели нейтронов, изготовленные из бериллия и используемые в некоторых ядерных реакторах, согласно Клайборну [19], нуждаются в замене каждые шесть месяцев. Возможно, что распухание может ограничить использование бериллия в качестве замедлителя или в качестве материала оболочки тепловыделяющих элементов. Эллз и Эванс [28] вводили небольшое количество гелия в бериллий бомбардировкой а-части-цами и облучали эти образцы при температуре до 740° С. Небольшое распухание было отмечено для образцов, облученных при 605° С сильное — во время облучения при 740° С. Однако распухания не происходило во время облучения при температуре 600° С и ниже. [c.267]

Вакансионное распухание открыто в 1966 г. Коутерном и Фултоном. Оно проявляется в изотропном увеличении объема стали при нейтро1шом облучении (флюенсе более 10 см" . Вакансионное распухание является следствием образования и роста пор в сталях с ГЦК- и ОЦК-кристаллическими решетками. Необходимым условием зарождения пор в большинстве предложенных моделей вакансионного распухания является наличие газовых примесей (гелия, водорода). Последние образуются ггои адерных реакциях, например В(и, а) Ы, №(и,р) Со. Распухание существенно в температурном диапазоне 0,3-0,6 температу- [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...