Глубина выгорания топлива

Процесс непрерывной замены отработавшего топлива свежим увеличивает глубину выгорания примерно в 1,5 раза по сравнению с глубиной выгорания топлива в неподвижной зоне. Повышается при этом и радиационная безопасность ядерного реактора, поскольку отпадает необходимость в компенсации начальной избыточной реактивности стержнями СУЗ. Реализация принципа одноразового прохождения активной зоны значительно уменьшает удельный расход урана, а также удельную загрузку ядерного горючего. [c.7]

Средняя глубина выгорания топлива в стационарном ре- 28 000 жиме, МВт-сут/т [c.175]

Средняя глубина выгорания топлива в стационарном режиме, [c.246]

Мощность тепловая, МВт Мощность электрическая, МВт Производительность опресненной воды, т/сут Глубина выгорания топлива, % [c.150]

Глубина выгорания и неравномерность энерговыделения в активной зоне. Из-за неравномерности нейтронного потока и несовершенства регулирования в активных зонах ядерных реакторов имеет место значительная неравномерность энерговыделения по высоте и диаметру зоны и по отдельным ТВС и твэлам. Поэтому локальные значения глубины выгорания топлива различаются между собой в несколько раз. Предельные (максимальные) значения а акс, на которые должна быть рассчитана работоспособность твэлов и ТВС, определяются с учетом неравномерности энерговыделения по активной зоне в целом. Отличие Омакс от а в выгружаемом топливе зависит также от размера одновременно выгружаемой партии. Если будет выгружаться одновременно вся активная зона, тогда коэффициент неравномерности выгорания топлива в чей будет максимальным. Но практически перегружается лишь часть активной зоны (например, в реакторах ВВЭР-440 1/3 зоны в год). В реакторах канального типа одновременно перегружается только несколько каналов. В этом случае неравномерность выгорания топлива в выгружаемых ТВС будет минимальной ( 1,1—1,2) и величина Омакс будет определяться в основном неравномерностью выгорания по высоте ТВС. В ТВС мощных реакторов типа PWR или ВВЭР, содержащих большое число твэлов (свыше 200), в отдельных группах твэлов проявляется не только осевая, но и радиальная неравномерность выгорания топлива, связанная с их расположением в сборке. Таким образом, средняя глубина выгорания является расчетной величиной, характеризующей энергетическую эффективность использования топлива в данном реакторе. Она может существенно отличаться от фактического максимального (минимального) значения а. Максимальная глубина выгорания Омакс — это величина, определяющая требования к надежности и работоспособности твэлов и ТВС. [c.102]

Количество делящихся ядер в планово-выгружаемом из реактора топливе-определяется из условия, что перед перегрузкой в активной зоне должен сохраняться предельно низкий запас надкритичности, используя который, реактор может еще продолжать короткий период работать, но только на сниженной мощности, меньшей номинальной. Использование мощностного эффекта реактивности позволяет несколько увеличить глубину выгорания топлива за счет работы на постепенно снижающейся мощности, т. е. при неуклонно уменьшающемся нейтронном потоке. Экономичность такого режима эксплуатации реактора определяется конкретными условиями. [c.125]

В советских реакторах ВВЭР-1000 была спроектирована и ныне практически достигается средняя глубина выгорания топлива В=40-10 МВт-сут/т Ux при 3-годичной кампании. [c.135]

Производственные процессы радиохимической переработки отработавшего ядерного топлива чрезвычайно осложнены из-за высокой радиоактивности подлежащих переработке твэлов и ТВС и требуют строжайшего обеспечения ядерной и радиационной безопасности, Эта радиоактивность в основном складывается из радиоактивности накопленных в твэлах продуктов деления, а также из радиоактивности продуктов их распада (в твэлах концентрируется более 99,5 % всех радиоактивных нуклидов, возникающих на АЭС). Чем больше разделилось ядер, чем больше достигнутая глубина выгорания топлива, тем больше накапливается в топливе радиоактивных веществ , [c.337]

Рис. 10.4. Зависимость тепловыделения ТВС и продуктов деления от времени выдержки в бассейне при средней глубине выгорания топлива ЗЗХ Х10 МВт-сут/т

Глубина выгорания топлива, МВт сут/кг U 28,0 39,5 [c.148]

Глубина выгорания топлива, МВт сут/кг U Давление в корпусе реактора, МПа Температура теплоносителя (вход/выход), °С Вероятность повреждения активной зоны, [c.149]

Средняя глубина выгорания топлива в стационарном режиме, МВт сут/кг U Средняя удельная энергонапряженность активной зоны, МВт/м [c.153]

Глубина выгорания топлива, МВт сут/кг и — 39 55—60 31,7 — 55—60 40—50 45 47 9 [c.157]

Глубина выгорания топлива, МВт-сут/кг. 15 [c.160]

Глубина выгорания топлива (максимальная/средняя), 10/6,3 12/10 6—10/5—9 [c.165]

Обогащение по % Воспроизводящее топливо Глубина выгорания топлива МВт сут/кг U Параметры водяного пара давление, МПа температура, °С Тип корпуса и его форма [c.171]

Использование шаровых твэлов (рис. 2 23) дает возможность достаточно просто организовать их непрерывную загрузку-выгрузку при работе реактора на номинальной мощности без ощутимых потерь гелиевого теплоносителя, позволяет увеличить глубину выгорания топлива и повысить коэффициент нагрузки реактора [6]. [c.173]

Глубина выгорания топлива, МВт сут/кг 175 80 80 80 80 — [c.177]

Высота твэла, мм Материал оболочки твэла Глубина выгорания топлива, [c.181]

Гидротранспорт с побудительными соплами 539 Глубина выгорания топлива 133, 165, 171, [c.640]

Нейтронно-физические характеристики активной зоны, характеристики эффективности органов СУЗ меняются с течением времени в зависимости от глубины выгорания топлива и выгорания материала твердых поглотителей. Кроме того, эти характеристики меняются в зависимости от изменения структуры активной зоны реактора (переход на новый вид топлива или новые органы СУЗ) Поэтому настоящими правилами установлена обязательная экспериментальная проверка графиков реактивности не реже чем 1 раз в год. [c.400]

Организация замкнутого топливного цикла включает в себя выбор АЭС, вида топлива, способа изготовления свежего топлива, способа переработки облученного топлива, способа хранения отходов переработки, способа размещения предприятий топливного цикла АЭС. Его экономичность зависит от мощности АЭС и глубины выгорания топлива, стоимости изготовления свежего и переработки облученного топлива, стоимости транспортировки топлива, хранения отходов, требований к отходам по содержанию актиноидов и долгоживущих продуктов деления. [c.385]

В реакторах ВГР и БГР применяется керамическое топливо— окислы, карбиды и нитриды урана и твердого сплава уран-плутоний. Двуокись урана имеет высокую температуру плавления, химически совместима со многими материалами, в том числе с нержавеющей сталью, не подвержена большим изменениям объема под действием нейтронного излучения и при большой глубине выгорания. Двуокись урана имеет теоретическую плотность около И г/см , однако при процессе спекания-не удается получить образцы с плотностью выше 95% теоретической. Существенные недостатки двуокиси урана — низкая теплопроводность, к тому же уменьшающаяся с ростом температуры, и склонность двуокиси урана к окислению и образованию окислов с большим содержанием кислорода. [c.9]

Конструкция реактора ВГР с шаровыми твэлами по принципу одноразового прохождения активной зоны без профилирования тепловыделения обогаш,ением топлива должна обеспечить одинаковую глубину выгорания во всех выгружаемых твэлах. Это возможно только в том случае, когда относительная скорость прохождения твэлом активной зоны будет обратно пропорциональна относительному радиальному распределению-тепловых нейтронов или (приближенно) тепловыделению. При-этом интегральный поток в каждом твэле и выгорание топлива будут также одинаковы. В случае идеального профилирования радиального распределения тепловыделения (/Сг=1,0) скорость продвижения или время нахождения твэлов должны быть одинаковыми. Однако первые реакторы с шаровыми твэлами и бес-канальной зоной (эксплуатируемый реактор AVR и строящийся THTR-300) не обладают конструкцией, удовлетворяющей принципу одноразового прохождения. Различное время пребывания твэлов в активной зоне с одним центральным каналом выгрузки и отсутствие профилирования тепловыделения по радиусу разным обогащением топлива в свежих твэлах приводят к тому, что глубина выгорания топлива в твэлах сильно различается [19]. [c.24]

Теплопроводность изотропного графита при облучении при T Mnepaitype выше 600° С на 30—40% ниже, чем теплопроводность без облучения, коэффициент линейного расширения в результате облучения интегральным потоком нейтронов 4-1021 нейтр./см2 при температуре выше 1000°С сначала увеличивается примерно на 20%, а потом уменьшается на 30—75% начального значения. Физико-механические характеристики прессованных сортов графита под влиянием облучения меняются больше, чем изотропных сортов. Изменения происходят в направлениях вдоль и поперек оси прессования или выдавливания, причем эти изменения по осям довольно различи , что практически исключает возможность использования анизотропных сортов графита в виде крупноразмерных блоков в качестве конструкционного материала активной зоны реактора В ГР с призматическими твэлами [6]. Этот факт является весьма важным доказательством преимущества варианта реактора ВГР с шаровыми твэлами, поскольку твэлы при достижении интегрального потока (5—7)-10 нейтр./см и глубине выгорания топлива 10—15 /о выводятся из активной зоны, графитовые же блоки отражателя находятся в зоне существенно меньших температур и потоков нейтронов. [c.29]

Серьезные затруднения в эксплуатации реакторов, охлаждаемых водой под давлением, и кипящих реакторов обусловлены охрул-чиванием циркониевых сплавов, используемых для оболочек твэлов, так как это часто накладывает ограничение на глубину выгорания топлива, что также сопряжено с большими экономическимя потерями (табл. 1). [c.9]

Топливный цикл. Глубина выгорания топлива (отношение кол-ва выгоревшего топлива к нач. кол-ву Pu и и в ТВЭЛах) и соответственно длительность работы TBG (тепловыделяющей системы) на номинальной мощности ограничены неск. факторами опасностью выхода из строя ТВЭЛов в результате корроа. воздействия на оболочку накапливающихся продуктов деления угрозой недопустимой деформации ТВС при длит, воздействии интенсивных потоков быстрых нейтронов (т. в. ва-кансионвое распухание стали) повышением давления внутри ТВЭЛа из-за накопления газообразных осколков. [c.299]

Энергетической характеристикой любого топлива является его теплотворная способность, т. е. максимально возможное тепловыделение, отнесенное к единице массы. Энергетической характеристикой ядерного топлива является удельная энерговыработка, т. е. тепловая энергия, которая может быть выделена единицей массы ядерного топлива при данном его изотопном составе за весь период использования в реакторе. Удельную энерговыработку ядерного топлива (обозначим ее В) принято измерять в мегаватт сутках на тонну (МВт-сут/т) или киловатт-сутках на килограмм (кВт-сут/кг) . Величина В характеризует глубину выгорания топлива, выраженную в энергетических единицах. [c.96]

При непрерывной перегрузке топлн-40 в реактор загружается при обогаще-1ИИ х . Если топливо выгорит до содержания равного Хк, отвечающего предельному содержанию продуктов деления Омакс, то тогда реактор должен иметь возможность работать при средней концентрации продуктов деления а/2 и при среднем содержании в активной зоне, близком к (х +хк)12. Это означает, что в реакторе непрерыв но будет находиться топливо с содер жанием в диапазоне от х до Хк Требуемый запас реактивности на выго рание в этом случае минимален, вместе с тем достигается максимальная глубина выгорания топлива при минимальном начальном обогащении. [c.110]

Обогащение урана — получение концентрированного высококалорийного топлива. Современной ядерной энергетике, развивающейся в основном на реакторах на тепловых нейтронах, для достижения большой глубины выгорания топлива, т. е. для получения высокой удельной энерговыработки, требуется ядерное топливо с большим, чем у природного урана, содержанием т. е. обогащенный уран. Таким образом, практически весь добыты для использования в энергетике природный уран должен поступить обогащения изотопом на разделительный завод (газодиффузионный или центрифужный) после предварительного фторирования, т. е. в виде UFe. На разделительном заводе в отвалы (хвосты) обедненного (по содержанию U) урана перейдет основная масса природного урана. [c.114]

В Процессе выгорания ядерного (уранового) топлива (в результате ядерных реакций) происходят значительные изменения его нуклидного состава. На рис. 5.7 приведен типичный график этого процесса применительно к проектным условиям активной зоны реактора ВВЭР-1000 при начальном обогащении л =4,4% (44 кг/т) и средней проектной глубине выгорания топлива В= = 40-103 МВт-сут/т (или а=42 кг/т), а на рис. 5.8 — расчетный график изменения нуклидного состава топлива при х=2 % и В=20-10з МВт-сут/т в активной зоне реактора РБМК-ЮОО Видно, что по мере выгорания в результате радиационного захвата нейтронов ядрами 11 возникают и накапливаются делящиеся изотопы плутония 3 Pu, Фи и неделящиеся изотопы [c.129]

В 4.3 приведена расчетная оценка вклада делящихся изотопов плутония (23 Pu и 2 Фи) в суммарную энерговыработку ядерного реактора ВВЭР-1000, составившая более 33%- Этот про <гесс имеет место и в других реакторах на тепловых нейтронах. Вклад плутония в деление и в энерговыработку тем больше, чем выше коэффициент воспроизводства (КВ) плутония и чем больше средняя глубина выгорания топлива. [c.130]

На рис. 5.12 приведена зависимость накопления зеу g водоводяном реакторе современной АЭС при различном начальном обогащении от глубины выгорания топлива. При накоплении в активной зоне реактора происходят процессы, приводящие к некоторому расходу его за счет захвата нейтронов и образования ценных элементов Np и зарц При большом содержании в. некоторый момент достигается состояние равновесия количество вновь возникшего становится равным его убыли. При построении кривых рис. 5.12 учтено влияние этих процессов. [c.139]

В начальный период развития ядерной энергетики в реакторах на тепловых нейтронах двухцелевого назначения (например, в английских магноксовых и французских реакторах на природном уране), имевших невысокую энергонапряженность и малую глубину выгорания, широко использовалось и продолжает использоваться металлическое урановое топливо. Ныне на всех строящихся и эксплуатируемых АЭС с легководными и тяжеловодными реакторами применяется преимущественно керамическое (оксидное) топливо. Причины этого перехода — несовместимость металлического урана с водой, что будет иметь место в случае разгерметизации твэлов, и нестабильность размеров уранового топлива при облучении, особенно в услввиях большой глубины выгорания топлива, высоких флюенсов нейтронов и температур. [c.314]

Рисунок 10.3 иллюстрирует падение во времени в первые полгода после выгрузки тепловыделения ТВС легководных реакторов LWR и реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем LMFBR, имеющих большую глубину выгорания топлива В. [c.341]

Значения удельной радиоактивности и тепловыделения существенны не только для транспортирования, но и для процессов химической переработки топлива (разделка ТВС, их растворение и т. п.). Однако при работе на слабообогащенном уране, без рецикла плутония и при высоких глубинах выгорания топлива, экономика современных легководных реакторов малочувствительна к увеличению времени выдержки отработавшего топлива перед ег5"регенерацией. Увеличение срока выдержки выше трех лет ограничивается v лишь дополнительными затратами на сооружение и содержание хранилищ и мало влияет на топливную составляющую. Иное положение для реакторов на быстрых нейтронах. [c.342]

При большой глубине выгорания топлива в реакторах будут интенсивно накапливаться в больших количествах также и корот-коживуш,ие газообразные продукты деления (7 i/2=8,05 сут) и Хе (7 i/2=5,3 сут). Кроме того, имеет место выход изотопов цезия в летучей форме. [c.383]

Нормативная глубина выгорания топлива определяется тех ническийи условиями на его изготовление и поставку заводом изготовителем. Нормативная глубина выгорания и цена конкрет ной ТВС устанавливаются в зависимости от обогащения содер жащегося в ней топлива и конкретных фактических условий экс [c.450]

Важнейшей характеристикой экономичности АЭС является глубина выгорания топлива Рщ, МВт сут/кг и, — энерговыработка, отнесенная к массе загруженного топлива Mj. [c.133]

Необходимые толщину и пористость покрытий микротвэла можно рассчитать на основе предложенной Скоттом и Прадо-сом математической модели [15]. При известных прочностных характеристиках плотного запирающего силового слоя можно определить зависимость допустимой глубины выгорания ядер-ного топлива от толщины покрытия, пористости сердечника и буферного слоя с учетом анизотропного расширения и усадки покрытия, происходящих под действием потока быстрых нейтронов и термического отжига. [c.15]

Радиационные исследования микротвэлов показали, что вег роятность разрушения защитного покрытия увеличивается с повышением температуры, увеличением интегрального потока быстрых нейтронов и глубины выгорания ядерного топлива. Разрушение плотного пироуглеродного двухслойного покрытия происходит в результате образования трещин, либо из-за увеличения давления газообразных продуктов деления и распухания сердечника, причем в этом случае трещина начинает образовываться на внутренней поверхности защитного слоя, либо из-за упадки наружного слоя плотного пироуглерода в результате воздействия значительного интегрального потока быстрых нейтронов, и тогда трещина образуется на наружной поверхности микротвэла. Анализ более 100 радиационных исследований микротвэлов в США и ФРГ подтвердил справедливость предложенной расчетной модели [16]. [c.16]

На основе исследований получены две эмпирические зависимости между необходимой относительной толщиной защитного покрытия и глубиной выгорания тяжелых ядер в топливе, с одной стороны, и максимальной температурой топлива — с другой. При этом определяется область конструкционных параметров микротвэлов и температур, где вероятность разрушения микротвэлов мала [6]. [c.16]

При увеличении отношения рс/рм уменьшается глубина выгорания таерного топлива из-за уменьшения воспроизводства новых делящихся ядер и увеличивается неравномерность [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...