Перестройка структуры топлива
Post on 31-Dec-2015
61 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Перестройка структуры топлива D0
DР
DC
DИ
Оболочка RIM-слой
28lg31,2
68400,
26lg31,2
62000cp
tT
tT
и
и2цоpc
2сиp
2p2
цρ
ρρρρρ DDDD
Условия образования RIM-структуры
100 200 300 400 500 600 70040
50
60
70
80
90
100
110
120
Пор
огов
ое в
ыго
рани
е, М
Вт
сут/
кг
Т е м п ер ат у р а , С
Структура сердечника
ИСХОДНАЯ СТРУКТУРА
RIM-СТРУКТУРА
Образование RIM - структуры
0 40 800
200
400
600
Шир
ина
слоя
, мкм
С реднее вы горание, ГВ т сут/тU
0
2
4
6
Коэ
фф
ицие
нт т
епл
опро
вод
ност
и, В
/м К
Т=400 С
600
1000
1600
1400
Состояние продуктов деления Продукты деления Химическое и физическое
состояния Вероятная
валентность
Zr и Nb* Оксид в матрице топлива, некоторое количество Zr в оксидной фазе щелочноземельных металлов
4+
Y и редкие земли** Оксиды в матрице топлива 3+
Ba и Sr Оксидная фаза щелочноземельных металлов 2+
Mo Оксид в матрице топлива или в атомарном состоянии металлических включений
4+ или 0
Ru, Te, Rh, Pd Элементы в металлических включениях
0
Cs, Rb Пары химического элемента или отдельная оксидная фаза в холодных областях топлива
1+ или 0
I, Te Пары элементов. Возможно образование соединения с Cz (CzI)
0 или 1+
Xe, Kr Газ химического элемента
Распухание диоксида урана
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 25000
5
10
15
20
25
Изм
енен
ие о
бъем
а, %
Т е м п ер ату р а , С
Уплотнение диоксида урана
0 5 10 15 20 25
-2
-1
0
1
1
2
3
4
5
В ы го р ан и е , М В т су т /к г
Изм
енен
ие о
бъем
а, %
Выход ГПД из оксидного топлива
Радиационная ползучесть
0.5 1.0 1.5 2.0 2.51 E -7
1 E -6
1 E -5
1 E -4
1 E -3С
коро
сть
полз
учес
ти, 1
/ч
1 0 0 0 /Т , 1 /К
Теплопроводность диоксида урана
0 500 1000 1500 2000 2500 30001
2
3
4
5
Коэ
фф
ицие
нт т
епло
пров
одно
сти,
Вт/
м К
Т е м п е р а ту р а , С
0
3
5
Радиационный рост оболочек твэлов
Распухание сталей
350 450 550 6500 .0
0 .2
0 .4
0 .6
Ско
рост
ь ра
спух
ания
, %/С
НА
Т е м п ер ату р а , С
1
2
3
4
1 — Х18Н10Т; 2 — ЭИ847; 3 — ЭП172; 4 — ЭП450
Изменение механических свойств сплавов циркония
Изменение механических свойств сталей
350 400 450 500 5500
200
400
600
800
0
2
4
6
Т ем п ер а т ур а , С
Пре
дел
про
чнос
ти, %
Пла
сти
чнос
ть, %
0.1 1.0 10.0 100.010
100
1000
Пре
дел
про
чнос
ти, М
Па
Р а сп ух а н и е , %
Радиационная ползучесть оболочек ВВЭР
0 4000 8000 120000
1
2
3
4
5
Деф
орм
ация
, %
В р ем я , ч
1
2
3
3.1014 (1), 5.1014 (2) и 1.1015 н/см2с (3); пунктирная линия — без облучения
Ползучесть сталей
300 400 500 6000
1E-6
2E-6
3E-6
4E-6
5E-6
6E-6
7E-6
1
234
5 6Мод
уль
полз
учес
ти, 1
/МП
а С
НА
Т ем п ер ату р а , С1 — 0Х16Н11М3 МТО; 2 — 12Х18Н10Т МТО; 3 — 0Х16Н15М3Б;
4 — 0Х16Н15М3БР; 5 — 0Х16Н15М3БР ХД; 6 — 12Х13М2БФР
top related