Дисперсное ядерное топливо

ДИСПЕРСНОЕ ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО

 

Выполнил: студент гр. 1ХТ-58 Д 

Иванова М.С.

 

1

Дисперсное ядерное топливо (ДЯТ) - вид ядерного топлива, в котором делящийся материал в виде мелких частиц из сплавов или соединений урана и плутония распределен по объему неделящейся матрицы из конструкционного материала.

 

2

ДОСТОИНСТВА ДЯТ

 

• Радиационная стойкость
• высокие эксплуатационные характеристики
• высокая прочность
• большая теплопроводность
• коррозионная стойкость
• слабо изменяет свои размеры при облучении

 

3

НЕДОСТАТКИ ДЯТ

 

• Высокая стоимость
• Сложная технология изготовления и регенерации

 

4

СТРУКТУРА ДЯТ

 

Элементы описания структуры дисперсной композиции:

• объемная доля
• размеры и форма частиц ядерного топлива
• степень равномерности их распределения в матрице
• толщина неповрежденной осколками деления перемычки матрицы
• среднее содержание продуктов деления в зонах повреждения

 

5

ИДЕАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ДЯТ

 

D – диаметр частиц топлива;

d – расстояние между частицами

d’ – расстояние между внешними границами зон радиационного повреждения

λm – длина пробега осколка деления в матрице

 

6

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ МАТРИЦЫ И ТОПЛИВА

 

• радиационная и коррозионная стойкость
• хорошая теплопроводность и механические характеристики
• технологичность
• низкая стоимость

 

7

МАТЕРИАЛЫ МАТРИЦЫ

 

Требования:

• низкое сечение захвата
• хорошая теплопроводность
• высокая теплоемкость
• хорошее сцепление
• радиационная стойкость
• высокая стойкость
• технологичность

 

8

ДЕЛЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДИСПЕРСНЫХ ТОПЛИВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

 

9

ТРЕБОВАНИЯ К ДЕЛЯЩИМСЯ МАТЕРИАЛАМ

 

• высокое сопротивление формоизменению
• плотность делящегося материала
• совместимость топлива с материалом матрицы
• коррозионная стойкость

 

 

10

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ВИДЫ ДЯТ

 

11

СОВМЕСТИМОСТЬ  
КОМПОНЕНТОВ ДЯТ

 

ДЯТ

 

Термодинамические равновесные

(их компоненты не взаимодействуют

между собой)

примеры: UAl4-Al, РuAl4-Al, UBe13-Be,

 U-Mg и UC2-С (графит), которые

образуются в системах Al-UAl-Pu,

 Be-U, Mg-U и С (графит) –U

 соответственно.

 

Термодинамические неравновесные

 

(их компоненты взаимодействуют

между собой)

 

12