Конструкционные материалы АЭС с быстрыми реакторами на

Благодаря высоким антикоррозионным свойствам цирконий может применяться для изготовления деталей химической аппаратуры, медицинского инструмента и в других областях техники. Однако вряд ли производство циркония так быстро достигло бы современного уровня, если бы он не обладал егце одним специфическим свойством — малым поперечным сечением поглощения тепловых нейтронов. Это его свойство в сочетании с высокой коррозионной стойкостью высокой пластичностью, хорошей обрабатываемостью и достаточными механическими свойствами обусловило применение циркония и его сплавов в качестве основного конструкционного материала атомных реакторов. [c.449]

Из ниобия и сплавов на его основе изготовляют оболочки для урановых тепловыделяющих элементов, применяемых в ядер-ных реакторах иа тепловых и быстрых нейтронах при этом повышается максимально допустимая температура разогрева элементов и полнота их использования. Низкая наведенная радиоактивность делает возможным использование ниобия в качестве конструкционного материала в установках по использованию радиоактивных отходов. [c.403]

Хотя изменения свойств конструкционных материалов, происходящие при действии облучения, меньше по сравнению с изменениями делящихся материалов, они достаточно важны и должны учитываться при расчетах реактора. Следует отметить два наиболее важных эффекта. Первый проявляется при облучении хма-териала быстрыми нейтронами с энергией >1 МэВ, и состоит в изменении формы и свойств в результате смещения атомов в кристаллической решетке, возникающих при упругом соударении нейтронов с ядрами, и появления каскада столкновений. Второй наблюдается в основном при облучении материала тепловыми нейтронами и является следствием ядерных превращений при захвате нейтрона, который может взаимодействовать или с основным компонентом сплава, или с некоторыми второстепенными элементами, например с бором. [c.93]

Специфика спектра быстрых нейтронов определяет не только нейтронно-ядерные процессы, но и конфигурацию активной зоны. Состав активной зоны (по видам топлива, теплоносителя, конструкционного материала) и ее композиция (объемные доли составляющих компонентов) должны обладать минимальной способностью замедлять, непродуктивно поглощать и рассеивать нейтроны. В спектре быстрых нейтронов малы микроскопические сечения всех реакций — как деления, так и захвата, поэтому в БР, несмотря на отсутствие эффектов отравления и щлакования, критическая масса должна быть довольно большой по сравнению с тепловыми реакторами (обогащение топлива 10—20 % по делящимся нуклидам), а также необходима высокая концентрация поглотителей в стержнях СУЗ. [c.163]

Совокупность изменений структуры материала, вносимых облучением, называют радиационным повреждением. Отрицательное следствие радиационных повреждений — охрупчивание, а также радиационное распухание и радиационная ползучесть, вызывающие изменение формы и размеров. Поэтому одно из основных требований, предъявляемых к облучаемым материалам, — их высокая радиационная стойкость (см. п. 8.1.2). Главные конструкционные материалы энергетических ядерных реакторов — стали перлитного класса (корпуса во-до-водяпых реакторов на тепловых нейтронах) и хромоникелевые стали аустенитного класса (детали активной зоны и внутрикорпусных устройств в реакторах на тепловых и быстрых нейтронах, оболочки твэлов и корпуса быстрых реакторов). [c.341]

Все элементы, указанные в табл. 15.2, обладают прочностью на растяжение, достаточной для использования их при температуре выше 5000° К, если деформации активной зоны реактора достаточно малы однако сомнительно, чтобы карбиды этих элементов оказались пригодными для работы в условиях растяжения при высоких температурах. Для конструкций активной зоны реакторов, в которых нагрузки в основном сжимающие, потенциально пригоден любой из этих материалов. Величина поперечного сечения захвата тепловых нейтронов интересна при сравнении свойств материалов, используемых преимущественно в тепловых реакторах. Важным параметром, характеризующим замедление нейтронов до тепловых, является также значение интеграла резонансного поглощения [14]. Первый из этих параметров характеризует степень поглощения тепловых нейтронов веществом тепловыделяющего элемента по сравнению с поглощением веществом самого горючего второй параметр является мерой способности к поглощению быстрых нейтронов. Заметим, что величины макроскопического сечения поглощения тепловых нейтронов вольфрама и тантала приблизительно в 3000 раз, а рения в 1500 раз больше, чем соответствующая величина для графита. Кроме того, вольфрам, рений и тантал имеют большое количество резонансов в области быстрых нейтронов, в результате чего интеграл резонансного поглощения достигает таких высоких значений, которые практически не позволяют (с течки зрения требования критической массы) считать эти материалы пригодными для использования их в потоке быстрых нейтронов. С точки зрения нейтронной физики эффективное использование любого из этих металлов требует блочной структуры замедлителя, чтобы замедление нейтронов до тепловых энергий происходило при незначительном поглощении надтепловых нейтронов. Таким образом, выбор конструкционного материала для тепловыделяющих элементов и геометрия активной зоны реактора оказываются взаимосвязанными. С этой точки зрения рений, вольфрам и тантал являются лучшими материалами для активных зон кассетного типа с замедлителем, в то время как графит, имеющий низкий атомный вес и являющийся поэтому хорошим замедлителем, может использоваться в гомогенных смесях как в тепловых реакторах, так и в реакторах на быстрых нейтронах. [c.518]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...