Стартовая >> Архив >> Генерация >> Материалы ядерных энергетических установок

Металлические сплавы плутония - Материалы ядерных энергетических установок

Оглавление
Материалы ядерных энергетических установок
Ядерная энергия и материалы
Легководный реактор LWR
Тяжеловодный реактор HWR
Реактор типа LMFBR
Перспективы использования термоядерной энергии
Радионуклидное производство энергии и ее использование
Требования, предъявляемые к выбору ядерных материалов
Свойства реакторных материалов
Анализ специфических свойств материалов при их выборе для ядерных реакторов
Выбор материалов и анализ конструкции с помощью ЭВМ
Компоненты и материалы ядерных реакторов деления
Ядерные топливные материалы
Конструкционные материалы
Материалы органов регулирования, теплоносители
Материалы защиты, системы аварийной защиты
Атомная электростанция (с реактором деления)
Фундаментальные радиационные явления в материалах
Радиационное повреждение нейтронами
Влияние облучения на реакторные материалы
Влияние облучения на физические свойства материалов
Влияние облучения на механические свойства материалов
Влияние облучения на коррозию, свелинг
Отжиг радиационных повреждений, влияние облучения на свойства при низких температурах
Металлический уран
Коррозия урана
Сплавы урана
Влияние облучения на урановое топливо
Керамический уран
Диоксид урана
Радиационное распухание оксидного топлива
Радиационная ползучесть оксидного топлива
Выделение газообразных продуктов деления из оксидного топлива
Монокарбид урана
Нитрид, силицид и сульфиды урана
Коррозия керамического урана, техника безопасности
Плутоний
Металлические сплавы плутония
Керамические соединения плутония
Смешанное керамическое уран-плутониевое топливо
Коэффициент воспроизводства, избыточный коэффициент и время удвоения плутония
Радиационные эффекты плутония
Коррозионные эффекты плутония
Меры безопасности при работе с плутонием
Торий
Свойства тория
Получение и сплавы тория
Керамические соединения тория
Радиационные и коррозионные эффекты тория
Радиоактивный распад в торий-урановом топливном цикле
Конструкционные материалы: металлы
Конструкционные материалы: бериллий и его соединения
Конструкционные материалы: магний
Конструкционные материалы: алюминий
Конструкционные материалы: цирконий
Конструкционные материалы: нержавеющая сталь и никелевые сплавы
Конструкционные материалы: керамика и керметы
Влияние облучения на конструкционные материалы
Коррозия конструкционных материалов
Материалы замедлителя и отражателя
Графит
Материал бланкета
Материал теплоносителя
Материалы систем регулирования, защиты и аварийной защиты
Защита реактора
Системы аварийной зашиты реактора и используемые в них материалы
Материалы в топливных циклах, процессах обогащения и переработки топлива
Обогащение топлива
Переработка топлива
Материалы, используемые в процессах переработки отработавшего топлива
Переработка ядерного топлива
Топливные материалы, участвующие в U-Pu-топливном цикле
Тепловыделяющие элементы
Связующий материал твэлов
Материалы, применяемые при изготовлении твэлов
Каналы для теплоносителя и системы трубопроводов
Корпуса реакторов под давлением
Радиационные эффекты при работе материалов ядерного топлива и конструкционных материалов
Коррозия и трещины материалов твэлов, коррозия каналов теплоносителя
Образование коррозионных и усталостных трещин и течей в каналах для теплоносителей, трубопроводах
Материалы радионуклидных генераторов энергии и термоядерных реакторов
Радионуклидное топливо
Материалы оболочек, материалы и теплоносители радионуклидных генераторов
Концептуальные проекты термоядерных реакторов
Компоненты и материалы термоядерных реакторов
Материалы для изготовления магнитной системы и системы безопасности термоядерных реакторов
Взаимодействие материалов с первой стенкой термоядерного реактора
Материалы первой стенки термоядерного реактора и влияние на них облучения

К настоящему времени изучено большое число металлических плутониевых сплавов [4-6]. Некоторые из них представляют значительный интерес. Хотя плутоний и имеет сильную тенденцию к образованию интерметаллических соединений, он тем не менее очень напоминает уран в формировании сплавов.

Диаграмма состояния уран-плутониевых сплавов
Рис. 8.5. Диаграмма состояния уран-плутониевых сплавов


Модуль упругости, 10+3 МПа

Плотность, г/см3

Температура испытаний, °С

Содержание примесей, 10-6

макс.

МИН.

макс.

МИН.

 

90,4

78,7

19,58

19,28

31

975

90,3

78,3

19,58

19,41

31

1090

103

77,5

19,56

19,41

34

1540

97,5

89,2

19,47

19,05

34

1254

Рис. 8.6. Диаграмма состояния плутоний-ториевых сплавов

Интерес к плутониевым сплавам определяется следующими важными характеристиками или свойствами: 1) относительно малой долей Pu, требуемой для достижения условий критичности в ядерном реакторе; 2) термической и радиационной стабильностью; 3) хорошими механическими свойствами и технологичностью; 4) высокой коррозионной стойкостью; 5) положительным влиянием разбавляющего сырьевого компонента с точки зрения воспроизводства.
На рис. 8.5—8.8 представлены фазовые диаграммы или диаграммы равновесия бинарных систем (сплавов): Pu—U; Pu—Th; Pu—Al и Pu— Fe соответственно.


Рис. 8.7. Диаграмма состояния сплавов плутония с алюминием
Рис. 8. 8. Диаграмма состояния плутоний-железо

Фазовые диаграммы получены в основном с помощью рентгенографического, металлографического, дипатографического и термического анализов. На рис. 8.5 и 8.6 изображены диаграммы Pu—U и Pu—Th топливных систем, а на рис. 8.7 и 8.8 —  фазовые диаграммы Pu—Al и Pu—Fe. В уран-плутониевых топливных системах содержание делящегося Pu обычно не превышает 20% (по тяжелым атомам).
Направление, связанное с изучением двойных и тройных сплавов, таких как U—Pu—Th, U—Pu—Al или U—Pu—Fe, можно рассматривать как развитие металлического топлива, конкурирующего с керамическими видами топлив. При разработке топлива для LMFBR металлическое топливо имеет главное преимущество — большие коэффициенты воспроизводства и более короткие времена удвоения, чем в реакторах на керамическом топливе.
 


 
« Магнитный фильтр-сепаратор в схеме очистки производственного конденсата   Метод определения параметров тепловой изоляции паротурбинных блоков ТЭС »
электрические сети