Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА В РЕАКТОРЕ

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2017-21-2-48-59

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время ведется большое количество работ по совершенствованию технологии тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) для обеспечения надежной работы в условиях повышенных выго-раний. Важным параметром таблеток с этих позиций является микроструктура. Увеличение размера зерна уменьшает разветвленность границ и снижает скорость миграции газонаполненных пор к границам зерен, являющихся путями ускоренной диффузии. На решение этой задачи направлено введение наноразмерных добавок к диоксиду урана исходя из влияния малых легирующих добавок (МЛД) на активацию роста зерна и эволюцию микроструктуры. Введение наноразмерных частиц различных порошков должно активизировать процесс спекания. Актива-ция процесса спекания за счет нанодобавок является одним из направлений при разработке технологии новых видов материалов для атомных реакторов на быстрых нейтронах. В рамках представленной работы механическое активирование с одновременным измельчением порошков оксидов гадолиния и гидрооксидов алюминия и гадолиния (Gd2O3 №1, Gd2O3 №2, Al(OH)3 и Gd(OH)3) проводили в планетарной центробежной мельнице "Pulverisette 5" компании Fritsch GmbH (Германия). Технология получения ядерного горючего на основе UO2 разработана в нескольких вариантах, среди которых спекание с предварительным прессованием или мундштучным формованием, изостатическое и горячее прессование, ротационная ковка, вибрационное уплотнение, шликерное литье, экструзия и др. Учитывая простоту и доступность, особого внимания заслуживают холодное прессование и спекание, которые на сегодня являются основными для получения ТВЭЛ из UO2. Рассмотрены и установлены некоторые отличительные особенности структуры исходных добавок TiO2, Al(OH)3, Gd2O3, Gd(OH)3 и определены их основные свойства. Разработаны оптимальные режимы получения высокодисперсных добавок и предложен оптимальный метод введения их в смеси с UO2. Предложены возможные механизмы влияния высокодисперсных добавок на технологию изготовления таблеток.

Об авторах

В. С. Панов
Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
Россия


В. Ю. Лопатин
Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
Россия


О. В. Мякишева
Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
Россия


Ж. В. Еремеева
Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
Россия


Е. В. Агеев
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия


Т. М. Алдажаров
ВКГТУ
Россия


А. И. Лизунов
Московский политехнический университет
Россия


Список литературы

1. Панов В.С., Лопатин В.Ю. Составы, технология и свойства порошковых материалов для ядерной техники. М.: Издательский Дом МИСиС, 2008. 105 с.

2. Неорганическая химия. Химия элементов / Ю.Д.Третьяков, Л.И. Мартыненко [и др.]. М.: Изд-во "Химия", 2007. 432 с.

3. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов / С.П. Барханов, А.И. Корчагин [и др.] // Доклады Академии наук. 2006. Т. 409. № 3. С. 320-323.

4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 2001. 743 с.

5. Тарасов А.В. Металлургия титана. М.: ИКЦ "Академкнига", 2003. 328 с.

6. Михайличенко А.И., Патрикеев Ю.Б. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1987. 231 с.

7. Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник. М.: ДРОФА, 2008. 685 с.

8. Особенности получения тонкодисперсных гидроксида алюминия и глинозема / И.Б. Воробьев, И.В. Николаев [и др.] // Сб. докладов. первой науч.-практ. конф. специалистов алюминиевого комплекса ОАО "СУАЛ ХОЛДИНГ" (декабрь 2001 г., г. Красноуральск). М., 2002. С. 38 - 40.

9. Определение условий кристаллизации основных фаз гидроксида алюминия при карбидизации алюминатных растворов / И.Б. Воробьев, И.В. Николаев [и др.] // Известия Вузов. Цветная металлургия. 2006. № 6. С. 43 - 47.

10. Применение математической модели для описания процессов консолидации порошков UO2/ Э.И. Андреев, К.В. Главин [и др.] // Известия Вузов. Цветная металлургия. 2008. № 3. С. 58 - 64.

11. Получение методом синтеза нанопорошка гидроксида гадолиния для легирования материалов топливных таблеток и исследование его физико-химических свойств / В.С. Панов, В.Ю. Лопатин, Ж.В. Еремеева, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 2 (65). С. 78-86.

12. Методы подготовки и получение исходных материалов для приготовления гранул оксида гадолиния для ТВЭЛ / Т.М. Алдажаров, Ю.Г.Русин, Ж.В. Еремеева, Т.А. Рыспаев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 4 (67). С. 8-18.


Для цитирования:


Панов В.С., Лопатин В.Ю., Мякишева О.В., Еремеева Ж.В., Агеев Е.В., Алдажаров Т.М., Лизунов А.И. ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА В РЕАКТОРЕ. Известия Юго-Западного государственного университета. 2017;21(2):48-59. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2017-21-2-48-59

For citation:


Panov V.S., Lopatin V.Y., Myakisheva O.V., Eremeeva J.V., Ageev E.V., Aldayarov T.M., Lizunov A.I. A REVIEW OF MODIFYING AGENTS USE TO IMPROVE NUCLEAR FUEL PERFORMANCE IN THE REACTORE CORE. Proceedings of the Southwest State University. 2017;21(2):48-59. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2017-21-2-48-59

Просмотров: 75


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)