Контроль работы энергетического ядерного реактора, страница 8

   Окислы РЗЭ используются в виде керамики и дисперси­онных сплавов с нержавеющими хромоникелевьми сталями, титаном и никелем, обрабатываемых по обычной технологии. Методом плакированного прессования могут быть получены плакированные никелем никелевые трубки, содержащие до 30 % окислов РЗЭ. Из чистых РЗЭ наибольший интерес представляет гадолиний (Со), обладающий исключительно высоким сечением поглощения тепловых ней­тронов. В связи с этим представляют интерес сплавы конструкционных материа­лов  легированные . Литые заготовки нержавеющей стали, содержащей до 10% 0(1, легко прокатываются при температуре 845 °С. При использовании пла­кирующей оболочки из нержавеющей стали содержание Ос1 может быть повы­шено до 38%. Аналогичная технология позволяет получить сплавы Т1 с 20 % 0(1. Также большой интерес представляют растворы солей 0(1, например Ос1(КОз)з' 5НаО, используемые для жидкостного регулирования ядерных реак­торов.

2.3   Конструкция органов регулирования ядерных реакторов

Общие принципы конструирования. Конструкция органов регулирования за­висит:

1) от типа реактора, конструкции активной зоны и технологических пара­метров реактора. Тип реактора характеризует свойства теплоносителя и опреде­ляет его воздействие на органы регулирования. Нельзя, однако, рассматривать тот или иной теплоноситель в отрыве от его рабочих параметров: температуры, давления и фазового состояния. В зависимости от типа реактора каналы, в ко­торых размещают органы регулирования, могут быть сухими или мокрыми, ох­лаждаемыми или неохлаждаемыми. Конструкция активной зоны определяет фор­му и основные геометрические размеры органа регулирования. Каналы, в кото­рых помещают регулирующие стержни, могут быть круглыми, крестообразными или какой-либо другой формы;

2) от выбранного материала-поглотителя. Наибольшее распространение по­лучили три материала:

 а) бор (карбид бора и бористая сталь);

 б) кадмий (в чистом виде или сплав Аg—1п—Сd);

 в) редкоземельные элементы.

Каждый из применяемых материалов соответствует определенной конструк­ции стержней. Бористые стали, особенно с достаточным содержанием никеля, коррозионно-стойкие и не требуют специальной защиты от влияния теплоноси­теля. Карбидом бора, прессованным в виде таблеток, обычно заполняют цилин­дрические трубчатые несущие элементы, которые герметизируют.

Из сплава Аg—1п—Сd изготавливают главным образом крестообразные или пластинчатые стержни, вводимые в активную зону в промежутках между твэлами. Такие стержни, чтобы исключить непосредственный контакт с теплоносите­лем, заключаются в чехлы из никеля или нержавеющей стали.     Рассмотрим не­которые конструкции органов регулирования на действующих реакторах.

Стержни со специальным охлаждением, используемые на Белоярской АЭС им. И. В. Курчатова. Стержни регулирования перемещаются в сухих вертикальных каналах с двойными концентрическими тон­кими стенками, изготовленными из материала, слабо поглощающего нейтроны, В кольцевом зазоре (3 мм) между трубами циркулирует вода для отвода тепла, выделяющегося в стержнях и замедлителе (графите). Скорость воды 1,5— 2 м/с; давление 0,45 МПа;  температура не более 80 °С.  Такая конструкция канала позволяет снизить до минимума количество воды в каналах в пределах ак­тивной зоны, создает возможность эксплуатировать стержни при относительно низких температурах и исключает нарушение работы стержней вследствие ухуд­шения скольжения их в трубе. (В данном случае направляющие ролики стерж­ня, изготовленные из жаростойкого материала, катятся по трубе, имеющей тем­пературу около 80 °С.). За все время эксплуатации Белоярской АЭС не наблю­далось ни одного случая нарушения работы механизмов СУЗ вследствие нару­шения скольжения стержня в трубе.

Для оперативного управления на реакторе Белоярской АЭС имеются две си­стемы: ручного регулирования (РР) для компенсаций запаса реактивности ре-