Тепловыделяющий элемент

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
ТА ТБ ТВ ТЕ ТЁ ТИ ТК ТЛ ТМ ТО ТР ТС ТУ ТХ ТЦ ТЧ ТШ ТЫ ТЬ ТЭ ТЮ ТЯ
ТЕА
ТЕБ
ТЕВ
ТЕГ
ТЕД
ТЕЖ
ТЕЗ
ТЕИ
ТЕЙ
ТЕК
ТЕЛ
ТЕМ
ТЕН
ТЕО
ТЕП
ТЕР
ТЕС
ТЕТ
ТЕУ
ТЕФ
ТЕХ
ТЕЧ
ТЕШ
ТЕЯ

Тепловыделяющий элемент ядерного реактора (ТВЭЛ), один из основных конструктивных узлов реактора, содержащий ядерное топливо, размещается в активной зоне реактора. В Тепловыделяющий элемент протекает ядерная реакция деления топлива, в результате которой выделяется тепло, передаваемое теплоносителю. Тепловыделяющий элемент состоит из сердечника и герметизирующей оболочки.

  Сердечник Тепловыделяющий элемент, кроме делящегося вещества (например, 233U, 235U, 239Pu), может содержать «сырьевое» вещество, обеспечивающее воспроизводство ядерного топлива (238U,232Th). Материал для сердечника может быть получен в виде металла, металлокерамики или керамики. Металлические сердечники изготовляют из чистых урана, тория или плутония или из их сплавов с другими металлами (например, с Al, Zr, Cr, Zn). Металлокерамические сердечники получают, например, из U и Al путём прессования смесей их порошков (опилок, гранул). Керамические сердечники представляют собой спечённые или сплавленные окислы или карбиды (например, UO2, ThC2). Металлокерамические и керамические сердечники, а также сердечники из сплавов наиболее полно отвечают предъявляемым к материалу сердечника высоким требованиям по механической прочности, а также по неизменности физических свойств и геометрических размеров в условиях высоких температур и интенсивного нейтронного и g-излучения. Поскольку, однако, в такого рода сердечниках существ, объём занимает наполнитель (вещество, атомы которого не участвуют в процессе деления и воспроизводства ядерного топлива), то в них используется ядерное топливо с повышенным обогащением (например, с содержанием 235U до 10% и более). Наполнитель, как правило, обладает небольшим сечением поглощения нейтронов, но иногда в материал сердечника включают небольшие добавки металлов, интенсивно поглощающих нейтроны (например, Mo), если это приводит к повышению стойкости сердечника по отношению к тепловым и радиационным воздействиям.

  В распространённых энергетических реакторах, работающих на слабообогащённом уране, наиболее часто применяют керамические сердечники из спечённой двуокиси урана, которые не деформируются при глубоком выгорании топлива. К тому же UO2 не реагирует с водой; вследствие этого разгерметизация Тепловыделяющий элемент в реакторе с водяным охлаждением не приводит к попаданию урана в теплоноситель.

  Герметизирующая оболочка Тепловыделяющий элемент обеспечивает надёжное отделение сердечника от теплоносителя. Нарушение её целостности привело бы к попаданию продуктов деления в теплоноситель, его активации и затруднению обслуживания реактора, а кроме того (в ряде случаев), к химической реакции теплоносителя с веществом сердечника и, следовательно, к «размыванию» сердечника и потере им требуемой формы. В силу этих причин к материалу оболочки предъявляют жёсткие требования. Он должен обладать высокой коррозионной, эрозионной и термической стойкостью, высокой механической прочностью и не должен существенно изменять характер поглощения нейтронов в реакторе. Наиболее употребительные материалы для изготовления оболочки — сплавы алюминия и циркония и нержавеющая сталь. Сплавы Al используются в реакторах с температурой активной зоны < 250—270 °С, сплавы Zr — в энергетических реакторах при температурах 350—400 °С, а нержавеющая сталь, которая довольно интенсивно поглощает нейтроны, — в реакторах с температурой >400 °С. В ряде случаев находят применение и др. вещества, например графит высокой плотности.

  Для улучшения теплообмена между сердечником и оболочкой осуществляют их диффузионное сцепление (если сердечник металлический) или в зазор между ними вводят газ, хорошо проводящий тепло (например, гелий). Такой зазор необходим, когда материалы сердечника и оболочки имеют существенно разные коэффициенты объёмного расширения.

  Конструктивное исполнение Тепловыделяющий элемент определяется формой сердечника. Наиболее распространены цилиндрические (стержневые), однако применяются трубчатые, пластинчатые и другие сердечники. Тепловыделяющий элемент объединяют в сборки (пакеты, кассеты, блоки) и в таком виде загружают в реактор. В реакторе с твёрдым замедлителем Тепловыделяющий элемент или их сборки размещают внутри замедлителя в каналах, по которым протекает теплоноситель. Если замедлитель жидкий и выступает одновременно в роли теплоносителя, то сборки сами являются элементами, направляющими поток жидкости.

  Основной показатель работы Тепловыделяющий элемент — глубина выгорания топлива в нём; в энергетических реакторах она достигает 30 Мвт сут/т. В энергетических реакторах время работы Тепловыделяющий элемент достигает трёх лет. Использованные Тепловыделяющий элемент могут быть подвергнуты переработке с целью извлечения из них недогоревшего, а также вновь накопленного ядерного топлива.

 

  Лит. см. при ст. Ядерный реактор.

  С. А. Скворцов.

Так же Вы можете узнать о...


Вышгород, город (до 1968 — посёлок городского типа) в Киево-Святошинском районе Киевской области УССР, на правом берегу Днепра, в 18 км к С.
Каменов Евгени Ганчев (р. 29.12.1908, София), болгарский государственный и общественный деятель, экономист, академик Болгарской АН (1960), заслуженный деятель науки (1969).
Методология (от метод и... логия), учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности.
Прощенники, категория феодально-зависимого населения Древней Руси.
Траверз (англ. и франц. traverse, от лат. transversus — поперечный), направление, перпендикулярное курсу судна или его диаметральной плоскости.
Авторизованный перевод, перевод, просмотренный и одобренный автором или сделанный с согласия автора.
Галловейская порода крупного рогатого скота, порода мясного направления.
Кара-Куль (пос. гор. типа в Киргизской ССР) Кара-Куль, посёлок городского типа в Ошской области Киргизской ССР.
Миндон, правитель Бирмы в 1853—78, из династии Конбаун.
Пчела медоносная, домашняя (Apis millifera L.
Трог тектонический, желобообразная впадина тектонического происхождения.
Азота окислы, соединения азота с кислородом.
Гверчино, Гуэрчино (Guercino; собственно Джованни Франческо Барбьери, Barbieri) (крещен 8.
Карсун, посёлок городского типа, центр ского района Ульяновской области РСФСР.
Многоплодие у человека, беременность, при которой одновременно развивается несколько плодов (см.
Радциг Александр Александрович [27.1(8.2).1869, Калязинский уезд, ныне Калининская область, — 30.
Туркестанское восстание сапёров 1912, восстание солдат 1-го и 2-го сапёрных батальонов Туркестанского военного округа в Троицких лагерях (под Ташкентом).
Алга Александр Егорович (р. 27.11.1913, с. Кошки-Ново-Тимбаево Тетюшского района Татарской АССР), чувашский советский поэт.
Геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии институт (ИГЕМ), научно-исследовательский институт АН СССР, образованный в Москве в 1956 при разделении Института геологических наук АН СССР на ИГЕМ и ГИН (Геологический институт).