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.
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-
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.