Гориво елемент - автоматизирана система за онлайн на формиране на бази данни

Топлинно elementyadernogo реактор (FE), един от основните възли на ядрена централа ядрен реактор (NPP), съдържащи ядрено гориво. поставя в активната зона на реактора. В ТВЕЛ ядрени реакции делене на гориво. в резултат на което се освобождава топлината. предавана от охлаждащата течност. ТВЕЛ се състои от сърцевина и запечатваща мембрана (фигура 1). Под запечатана облицовката на пръта на гориво се поставя. състояща се от гранули радиоактивни гориво. като уран диоксид. Гориво елемент гарантира запазване на горивото и неговите продукти на делене, за влизане на охлаждащата течност. и пренос на топлинна енергия от утайката на гориво към охлаждащата течност през обвивките на топлоотделящите елементи пръчка.

монтаж Устройство гориво: 1 - горната крайната тапа; 2 - горния заваръчен шев; 3 - фиксатор гориво; 4 - сърцевината на гориво; 5 - тръбна обвивка; 6 - долния заваръчен шев; 7 - долния край капачката.

Ядро ТВЕЛ изключение на ядрен материал (например, 233U, 235U, 239Pu), може да съдържа "суров" материал, който осигурява възпроизвеждането на ядрено гориво (238U, 232Th). Ядра са метални, металокерамика или керамика. За метални ядра, използвани чист уран, торий или плутоний и техните сплави с алуминий, цирконий, хром, цинк. Материалът на спечени ядра се пресова смес от уран и алуминиев прах. За керамични ядра са спечени или кондензирани оксиди или карбиди на уран или торий (UO2, ThC2). Капсулиране ТВЕЛ осигурява надеждно разделяне на сърцевината от охладителя. Нарушаването на целостта му ще доведе до проникване на продукти на делене в топлоносителя. неговото активиране и поддържане влошават реактор. и в допълнение (в някои случаи), чрез химична реакция с охладител на материала на ядрото, а оттам и за "размиването" и загуба в сърцевината на желаната форма. Поради тези причини, материалната обвивка налагат строги изисквания. За да се подобри предаването на топлина между сърцевината и обвивката на дифузионно свързване се извършва (ако основен метал) или в пространството между газа се въвежда, добра топлопроводимост (например, хелий). Аспект ТВЕЛ определя от формата на сърцевината. Най-често цилиндричен (прът), обаче, се използват тръбна, плоча и други ядра. ТВЕЛ смесват в комплекти (пакети, ленти, блокове) и като такива заредени в реактора. В реактор с твърди горивни елементи или модератор монтаж поставени вътре модератор в каналите, през които протича охлаждащата течност. Ако ретардерът и течните действа като и двете охлаждащата течност. самите възел са елементи, които направляват потока на течност.

В повечето ядрени реактори често използваните керамични ядра на уран диоксид (UO2), които не са деформирани по време на работния цикъл на изгаряне на ядреното гориво. Друго важно свойство на това съединение - не реагира с вода, което може да доведе в случай на снижаване на обвивките на проникване на радиоактивни елементи в охлаждащата течност. Също така, по същество на уран диоксид е фактът, че нейната плътност е близка до плътността на уран. който осигурява желаната неутронния поток в сърцевината.

Капсулиране ТВЕЛ осигурява надеждно разделяне на сърцевината от охладителя. Нарушаването на целостта ще доведе до проникване на делене продукти в охлаждащата течност, тя се активира и трудността за поддържане на реактора. и в допълнение (в някои случаи), чрез химична реакция с охладител на материала на ядрото, а оттам и за "размиването" и загуба в сърцевината на желаната форма. Поради тези причини, материалната обвивка налагат строги изисквания.

За да се подобри предаването на топлина между сърцевината и обвивката на дифузионно свързване се извършва (ако основен метал) или в пространството между газа се въвежда, добра топлопроводимост (например, хелий). Такова оформяне е необходимо, когато сърцевината и обвивката материали имат по същество различни коефициенти на обемно разширение.

Аспект ТВЕЛ определя от формата на сърцевината. Най-често цилиндричен (прът), обаче, се използват тръбна, плоча и други ядра. ТВЕЛ смесват в комплекти (пакети, ленти, блокове) и като такива заредени в реактора. В реактор с твърди горивни елементи или модератор монтаж поставени вътре модератор в каналите, през които протича охлаждащата течност. Ако горенето течност и действа едновременно като охладител, самите възел са елементи, които направляват потока на течност.

Ключови показатели за ефективност на горивните елементи - дълбочината на изгаряне на горивото в нея; в реактора достигне 30-40 MWD / т. В реактора по време на работа ТВЕЛ достига три години. използваните горивни елементи, които могат да бъдат преработвани за възстановяване от тях неизгоряло и натрупаните нови горива.

Изкуство и икономика

Гориво елемент (FE) е в основата на всеки атомен реактор. ТВЕЛ свързан касети (FA). В ядрото на реактора касети обикновено са поставени 200-450, един монтаж гориво обикновено съдържа горивни елементи 150-350. ядрената енергия има предимството, че тя изисква значително по-малки количества от изходна суровина и площи от топлоелектрическите централи без замърсяващи дим и сажди. Опасността се крие във възможността за катастрофални повреди на реактора, а в реалното нерешен проблем на радиоактивните отпадъци и изтичане в околната среда на малко количество радиоактивност.

На съществуват няколко стотин ядрени централи днес по целия свят. Най-голям брой атомни електроцентрали, разположени в САЩ, България и ЕС.

Гориво за RBMK-1000 и един от най-големите енергийни реактори RBMK1500 произведени и доставени под формата на касети (FA), състоящ се от няколко горивни пръти. FA предназначен за генериране на топлина и се прехвърля в поток на охлаждащата течност в активната зона на реактора.

В ядрото на реактора RBMK-1000 е монтаж канал 1693 гориво, и в RBMK1500 - 1661 канал. Горивни възли по време на работа в стационарната реактора. Регламент на ядрената реакция, за поддържане на дадена мощността на реактора, на прехода от едно ниво на мощност на друг и се извършва на регулаторните стоп реактор вертикално движение система за контрол и защита в сърцевината.

В реактори РБМК-1000 и RBMK1500 прилага два вида ФА: ФА ФА работна работи под гама камерата. TVS различни видове имат някои структурни различия.

Структура RBMK FA-1000 и RBMK1500 с горими отрова, и дистанционни елементи на сплавта на цирконий има геометрична стабилност при -35 burnups 30 MWD / кг U, осигурява висока безопасност и добри ядра икономически резултати RBMK. В RBMK FA-1000 обикновено се използва изкуствена гориво.

Структурата на горивния елемент се състои от две прът сноп, двете стеблото, централен прът с пръта (FA за работа) или тръба носител с централната кухина за позициониране датчици (за FA работи по гама камера), закрепване и фиксиране части.

В горивна горната снопа от горивни елементи, свързани към дъното през централен прът с носителя на прът или тръба и скобите. Общата дължина на RBMK събирателния гориво е 10 m с гориво част 7 m, в напречно сечение горивния възел има кръгла форма с диаметър 79 mm, тегло около ФПСФД 185 кг. възли РБМК гориво - bezchehlovaya телевизори.

Лъчът се състои от 18 горивни пръти на горивни елементи, рамката с дистанционните елементи 18 и кримпване пръстен за закрепване на горивните пръти в терминала за гориво монтаж решетка.

Горивни елементи - основните функционални елементи на горивния възел, с единия край, прикрепени към края на решетката. На другия край е свободен. Структурно горивни елементи са тръби от сплав цирконий, пълни с синтерованите пелети уран диоксид с окис на ербий, запечатани чрез заваряване тапи. Прилагане на елементи ербий оксид гориво, интегрирани в горивото, позволи да се подобри разпределението на енергия през реактора да се подобри RBMK характеристиките за безопасност и приложимост ядра.

Компоненти на горивния възел RBMK1500 същата като тази на FA-1000 RBMK. Разликата е, че за целите на охлаждащата течност турбулентност на потока и засили отвеждане на топлината от горивните пръти в горните пакетите гориво допълнително монтирани подобрители за трансфер на топлина 18 решетки.

ВВЕР ВВЕР-1000 - резултат от населени реактори с вода под налягане. Гориво за ВВЕР-1000 реактори се произвежда и доставя под формата на касети (FA), състояща се от няколко стотин горивни пръти. FA предназначен за генериране на топлина и се прехвърля в поток на охлаждащата течност в сърцевината на реактора ВВЕР-1000. сърцевината на реактора на ВВЕР-1000 се състои от 163 касети.

Горивни възли по време на работа в стационарната реактора. Регулирането на ядрената реакция, в реактора се поддържа дадена сила, на прехода от едно ниво на мощност на друг и спиране на реактора се извършва вертикална регулатори за контрол на движението на системата и защита на ядрото. За всяко гориво монтаж на система за защита и контрол е комплект от 18 абсорбиращи пръчки.

Горивните пръти - основните функционални елементи ТВСА - долния край закрепен към мрежата за поддръжка, горният край остава свободен. Горивните елементи са конструктивно ТВСА тръба на цирконий сплав, напълнени пелети от синтеровано уран диоксид или синтероване на гранули от уран диоксид и гадолинов оксид запечатан чрез заваряване тапи. Използването на горивни пръти с гадолинов оксид може да подобри enegroraspredelenie на горивния възел и повишаване на безопасността на активната зона на реактора.

Голяма съветска енциклопедия. / Ch. Ед. AM Прохоров. М. Ed. съветска енциклопедия

Zaymovsky Калашников В. Golovnin I. S. горивни елементи на ядрени реактори, М. 1966;

Patton Е. S. Gudzhin D. М. Griffits V. L. па ядрено гориво на базата на обогатен уран, М. 1966.

Тя изисква поддържа фреймове.