АТОМНАЯ ТЕХНИКА ЗА РУБЕЖОМ, 2006, № 3
17
|
1100 °С, в серой области имел место рост пузырьков осколочного газа, а темная область при этой температуре не образовывалась. Образование тонкой темной зоны указывает на то, что в условиях импульсного облучения температура в центре топлива выше, чем при штатном облучении. На рис. 6 приведены увеличенные микрофотографии структуры топливной таблетки после импульсного облучения. Темные области, которые в основном формируются при осаждении, и серые, которые сви- |
|
|
детельствуют о наличии пузырьков газов, можно было наблюдать только в центре топливных таблеток, подвергшихся импульсному облучению.
|
Рис. 5. Микроструктура топливных таблеток до и после импульсного облучения |
Очевидно, что пузырьки осколочных газов в зернах кристаллов топлива в пределах периферийной и промежуточной зоны таблетки имеют расплывчатое изображение (позиции 1, 2 микрофотографии), в центральной зоне таблетки (позиции 3, 4) четко наблюдаются мелкие пузырьки газа. Возможно, что в процессе импульсного облучения топлива происходит частичная миграция атомов осколочного газа в центр таблетки. С другой стороны, присутствие мелких пузырьков газа в зернах кристаллов свидетельствует о том, что миграция атомов осколочного газа незначительно влияет на поток осколочного газа из внутренних зерен кристалла к его границе, включая центральную зону топливной таблетки (рис. 6). Это свидетельствует о том, что в процессе импульсного облучения топлива происходит разделение зерен кристаллов и образование на границах зерен туннелей, окружающих их. На рис. 7 представлена микроструктура различных зон таблетки, полученная
Рис. 6. Микроструктура тестового топливного стержня после импульсного облучения
18
АТОМНАЯ ТЕХНИКА ЗА РУБЕЖОМ, 2006, № 3
|
|
|
лива до выгорания, близкого к выгоранию исследуемого образца. Из рис. 8 следует, что профиль концентрации Хе, генерирующегося при делении топлива, при изменении относительного радиуса таблетки (г/го) в пределах от 0 до 0,8 является плоским и постепенно возрастает в направлении внешних областей топливной таблетки. Такое изменение профиля концентрации Хе обусловлено эффектом самоэкранирования топлива и типично для топливных таблеток, облученных в реакторах типа LWR [10]. Количество осколочного газа, удержанного в таблетках сегмента топливного стержня, из которого изготавливались образцы для импульсных экспериментов после |
|
штатного облучения, оценивали методом взятия проб (puncture test), анализа ЕРМА и с помощью расчетов по коду FASTGRASS[11]. Так как результаты всех оценок показали, что выход осколочного газа из топливных таблеток составляет ~1,5 %, то можно считать, что большая часть осколочного газа удерживается в топливных таблетках в период штатного облучения топлива. Оценка радиального профиля концентрации Хе показывает, что она соответствует концентрации осколочного газа в топливных таблетках до начала импульсного облучения. С другой стороны, хотя измеренный профиль концентрации после импульсного облучения согласуется с локальным профилем выгорания топлива, который является профилем концентрации Nd (при относительном радиусе |
Рис. 7. Результаты исследования образца после импульсного облучения (SEM) и области (+) таблетки, исследованные методом ЕРМА
методом сканирующей электронной микроскопии.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
