Работоспособность твэлов тепловых реакторов с уран-плутониевым топливом

Реакторные и послереакторные исследования твэлов с (U, Pu)O2-топливом, облученных сначала до средних, а затем и до глубоких выгораний (до 50 ГВт*сут/т по ТВС), показали, что их работоспособность не уступает твэлам с урановым топливом, а по некоторым показателям превосходит ее. Так, при сравнительных испытаниях урановых и уран-плутониевых твэлов, изготовленных фирмой BN и облученных до глубины выгорания 65 (в реакторе BR = 3) и до 40 ГВт*сут/т (на АЭС «Додевард»), было показано, что взаимодействие уранового топлива с оболочкой происходит быстрее и интенсивнее, чем уран-плутониевого. Эти данные были подтверждены проведенными в ФРГ и Бельгии другими исследованиями твэлов, достигших глубины выгорания 50 ГВт*сут/т.

Испытания (U, Pu)O2-топлива фирмы KWU/ALKEM, изготовленного методом AU/PuC и механическим смешиванием, в условиях циклирования мощности на АЭС «Обриггейм» и в реакторе HFR (Нидерланды) показали более высокую надежность этого топлива по сравнению с урановым. Разрушения твэлов в условиях циклирования мощности, превышающего порог разрушения твэлов с урановым топливом (реакторов PWR), не обнаружено. Отсюда следует важный вывод: в условиях циклирования мощности порог разрушения оболочки при ее взаимодействии с топливом у твэлов с (U, Pu)O2 должен быть выше.

Имеются данные которые, по-видимому, нуждаются в дополнительном подтверждении, о меньшем распухании смешанного топлива по сравнению с урановым. Температура плавления топлива с 5 % PuO2 на 20 °С ниже, а термическое расширение на 1 % выше, чем у UO2.

Противоречивы пока данные по выходу газообразных продуктов деления (ГПД). По данным фирм BN и KWU/ALKEM выход

ГПД из таблеток с (U, Pu)O2-топливом, полученным механическим смешиванием, больший, чем из таблеток из UO2. Это объясняется следующими причинами:

  1. более высокой температурой таблеток из (U, Pu)O2 вследствие более низкой теплопроводности их по сравнению с таблетками из U02;
  2. наличием участков с очень высокой локальной плотностью деления, обусловленной наличием агломератов (U, Pu)O2, и некоторыми другими. Однако при облучении гомогенного топлива, полученного AU/PuC-методом, до выгорания 27 ГВт*сут/т выход ГПД оказался на том же уровне, что и для уранового топлива. Очевидно, что гомогенность прямым образом влияет на выход ГПД. Это еще один довод в пользу ограничения количества и размеров частиц в топливе, обогащенных плутонием.

Большие исследования (U, Pu)O2-топлива для реакторов на тепловых нейтронах проведены также в Японии. В начале 80-х годов в реактор «Фуген» было загружено 284 ТВС со смешанным оксидным топливом. Успешные испытания многих ТВС с таким топливом позволили рекомендовать его для демонстрационного реактора электрической мощности 600 МВт с планируемой средней глубиной выгорания 27 ГВт*сут/т.

Исследователи-физики также обращают внимание на некоторые характеристики уран-плутониевого топлива. Реактивность активной зоны с таким топливом снижается с выгоранием менее резко, чем с урановым топливом, что позволяет увеличить продолжительность цикла. Выход 136Xe из продуктов деления плутония и урана примерно одинаков. Однако вследствие больших поперечных сечений поглощения смешанного топлива в нейтронном спектре LWR влияние реактивности и колебаний мощности снижается. Активная зона с плутониевым топливом более стабильна в отношении влияния ксенона, чем зона с урановым топливом.

Закажите остекление веранды у профессионалов, и Вы получите тепло и уют у себя дома или на даче. Остекление веранды выполняется только качественными материалами.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector