Выход осколочных газов из UO2 топлива при выгорании до 45 ГВтсут/т в условиях, моделирующих реактивностную аварию, страница 4

В зонах таблетки, представленных на мик­рофотографиях, имеет место малый выход оско­лочного газа. Согласно данным оптической микроскопии незначительное расслоение зерен кристаллов в центральной зоне таблетки согла­суется с данными, полученными другими мето­дами.

Результаты исследований образцов с помощью электронной микроскопии

Профили радиального распределения про­дуктов деления Nd и Хе в топливной таблетке после импульсного облучения приведены на рис. 8.

Ранее отмечалось, что относительные кон­центрации Nd и Хе были нормализованы по концентрации урана в одних и тех же зонах об­разца, чтобы исключить влияние на результаты измерений пор и трещин на поверхности образ­ца. Одновременное определение профиля кон­центрации Nd позволило установить относи­тельный радиальный профиль выгорания топли­ва в таблетке. Профиль радиального распреде­ления концентрации Хе, образующегося в процессе штатного облучения топлива, может быть получен на основе профиля распределения Nd и его корреляции путем измерения интен­сивности характеристического рентгеновского излучения Хе и Nd для внешних зон топливных таблеток после  штатного облучения  1Ю₂-топ-

таблеток ~0,8), однако первый ниже в перифе­рийной и центральной зонах таблеток. Умень­шение концентрации Хе в процессе импульсно­го облучения рассматривается ниже.

Особенности выхода осколочного газа из топлива в условиях, моделирующих аварию типа RIA

Согласно рис. 8, измеренный профиль кон­центрации Хе ниже профиля локального выго­рания топлива в периферийной и центральной зоне топливной таблетки.

Коэффициент выхода осколочного газа в процессе импульсного облучения топлива мо­жет быть рассчитан на основе разности изме­ренной и возникающей в процессе деления топ­лива концентрации Хе, так как выход газа в процессе штатного облучения топлива незначи­телен, как это определено выше.

В условиях импульсного облучения усред­ненный для топливной таблетки выход осколоч­ного газа составляет около 8—10% для цен­тральной и около 10% для периферийной зоны таблетки. Таким образом, полный усредненный выход осколочного газа равен примерно 20%. Эта оценка приблизительно в два раза превыша­ет величину выхода газа, полученную методом отбора проб газа (puncture) и составляющую 8,2%, и не соответствует выходу газа в цен­тральной и периферийной зоне топливной таб­летки. Снижение концентрации Хе в перифе­рийной зоне таблетки отмечалось ранее и в дру­гих работах, связанных с исследованиями стержней такого же типа [10]. Поскольку Хе, накапливаемый в области краевой зоны (rim), практически не обнаруживается методом ЕРМА, то приведенное на рис. 8 снижение концентра­ции, по-видимому, связано с недостаточной эф­фективностью указанного метода. По данным работы [13], селективный выход осколочного газа из периферийной зоны таблетки при высо­ком выгорании мало вероятен в условиях, моде­лирующих аварию типа RIA, поэтому селектив­ным выходом осколочного газа из краевой зоны таблетки в условиях импульсного облучения топлива можно пренебречь. Из вышеприведен­ных оценок и данных рис. 8 следует, что при значениях относительного радиуса -0,7 выход осколочного газа пренебрежимо мал и в услови­ях импульсного облучения выход газа происхо­дит в основном из центральной зоны топливной таблетки. Локальное значение выхода осколоч­ного газа в этой зоне таблетки оценивается ве­личиной 30%. Сравнение этого значения с дан-