Особливості виготовлення і характеристики паливних таблеток із діоксиду урану для стрижневих твелів підкритичної збірки

  • Ігор Чернов Науково-технічний комплекс «Ядерний паливний цикл», Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1424-4471
  • Аnton Kushtym Науково-технічний комплекс «Ядерний паливний цикл», Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-7058-373X
  • Володимир Tатарінов Науково-технічний комплекс «Ядерний паливний цикл», Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Дмитро Кутній Науково-технічна служба ядерних матеріалів і експортного контролю, Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-9591-4013
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-3-08
Ключові слова: тепловидільний елемент, тепловидільна збірка, порошок, діоксид урану, збагачення, однорідність суміші, щільність, мікроструктура

Анотація

Досліджено вплив технологічних режимів виготовлення паливних таблеток із діоксиду урану для твелів розроблюваної дослідної тепловидільної збірки ТВЗ-Х, призначеної в якості альтернативного палива для дослідницької ядерної установки (ДЯУ) «Джерело нейтронів, яке керується прискорювачем електронів». На відміну від стандартних технологічних процесів виготовлення таблеток UO2, особливістю виготовлення даного типу ядерного палива, є одержання порошку діоксиду урану зі збагаченням 4.4% ваг. по 235U шляхом змішування двох партій порошків з різним вмістом урану: 0.4% ваг. 235U і 19.7% ваг. 235U, а також забезпечення необхідного допуску паливних таблеток без застосування операцій механічної обробки. У НТК ЯПЦ ННЦ ХФТІ розроблено комплект конструкторської та технологічної документації, виготовлені експериментальні зразки паливних таблеток, твелів та дослідної тепловидільної збірки ТВЗ-Х, яка спроектована сумісною та взаємозамінною з ТВЗ ВВР-М2, яка прийнята в якості штатного при першому паливному завантаженні в ДЯУ «Джерело нейтронів, яке керується прискорювачем електронів». На відміну від варіанту ТВЗ типу ВВР-М2, що складається з трьох твелів трубчастої форми з дисперсійною паливною композицією UO2-Al, в ТВЗ-Х розміщені шість твелів стрижневого типу з таблетковим паливом UO2 в оболонці з цирконієвого сплаву Е110, як найближчого аналога твела енергетичного реактора ВВЕР-1000. Всередині оболонки розташований стовп паливних таблеток висотою 500 мм, який зафіксований від переміщення розпірною втулкою. В основному варіанті ТВЗ-Х паливні таблетки виготовлені з UO2 зі збагаченням по 235U 4.4% ваг.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

N.I. Aizatskii, B.V. Borts, A.N. Vodin, P.A. Demchenko, A.Yu. Zelinskii, I.M. Karnaukhov, V.A. Kushnir, V.V. Mi-trochenko, A.O. Mytsykov, I.M. Nekliudov, S.N. Oleinik, F.A. Peev, G.D. Pugachiov, S.A. Soldatov, I.V. Ushakov, I. Gohar, I. Bolshinskii, Ya.L. Chi, S.L. Pei, S.H. Wong, V.B. Liu. PAST, 3 (79) (2012), https://vant.kipt.kharkov.ua/TABFRAME.html

V.G. Aden, E.F. Kartashev, V.A. Lukitchev, P.I. Lavrenyuk, V.M. Tchernishоv,A.V. Vatulin, A.V. Morozov, V.B. Suprun, A.B. Alexandrov, A.A. Enin. PAST, 5 (88) (2005), https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2005_5/article_2005_5_3.pdf

Draft specifications 12-1-044.00.00. FA-X of a nuclear facility "Neutron source based on an accelerator-controlled subcritical assembly", «Nuclear Fuel Cycle» Science and Technology Establishment National Science Center «Kharkiv Institute of Physics and Technology», 2022.

Technical requirements No. 12-1-081. Fuel tablets from uranium dioxide. «Nuclear Fuel Cycle» Science and Technolo-gy Establishment National Science Center «Kharkiv Institute of Physics and Technology», 2013.

Kuleshov A.V. et al, Patent Russian Federation No. 2376663, (10.08.2010). (in RF), https://patentimages.storage.googleapis.com/ea/b1/19/b700b304237012/RU2376665C2.pdf

Kucherenko A.V. et al, Patent Russian Federation No. 2317601, (20.02.2008). (in RF), https://patentimages.storage.googleapis.com/9c/56/4a/81d326afa6ef86/RU2317601C1.pd)

I.I. Loktev, A.B. Alexandrov et al. Proceedings of the Tomsk Polytechnic Institute. 7, (307), (2004), https://doc365.ru/uploads/store/5fc416b5b45e60.45419985_hkgfmepliqnoj.pdf

Stetsky Yu. A. et al, Patent Russian Federation No. 2182378, (20.12.2009). (in RF),

ASTM C776-00. Standard Specification for Sintered Uranium Dioxide Pellets, https://www.astm.org/c0776-00.html

Опубліковано
2022-09-02
Цитовано
Як цитувати
Чернов, І., KushtymА., TатаріновВ., & Кутній, Д. (2022). Особливості виготовлення і характеристики паливних таблеток із діоксиду урану для стрижневих твелів підкритичної збірки. Східно-європейський фізичний журнал, (3), 59-66. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-3-08
Номер
№ 3 (2022): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2022 Iгор О. Чернов, Aнтон В. Kуштим, Володимир Р. Tатарінов, Дмитро В. Kутній

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).