Реферат: Ядерная энергетика и особые подходы к работоспособности конструкционных материалов

При номинальной мощности реактора температура на оси ТВЭЛа составляет около 1600 °C, а на поверхности таблеток — около 470 °C. Максимальная температура достигает соответственно 1940 и 900 °C. Перепад температуры на газовом зазоре между таблетками и трубкой (оболочкой) в среднем составляет 100 °C, на оболочке — 23 °C. Температура наружной поверхности трубки ТВЭЛа составляет около 350 °C. Удельный тепловой поток составляет 0,6 МВт/м², а линейный тепловой поток — 17 кВт/м трубки.

При номинальной мощности давление гелия достигает 80—100 атм, а топливный сердечник ТВЭЛа удлиняется от нагрева на 30 мм.

Содержание делящегося 235U в массе топливных таблеток составляет 4,4 % в начале кампании и 0,8—1 % при выгрузке из реактора. Около 5 % продуктов деления урана являются газообразными веществами, увеличивающими давление внутри оболочки ТВЭЛа на 80 атм в конце кампании в горячем состоянии (давление теплоносителя в активной зоне 160 атм). После охлаждения парциальное давление газообразных продуктов деления в оболочке ТВЭЛа составляет около 20 атм.

Для загрузки в реактор ТВЭЛы объединяются в так называемые тепловыделяющие сборки (ТВС), которые в случае твёрдого замедлителя размещают в специальных каналах, по которым протекает теплоноситель. В реакторах с жидким замедлителем сборки размещаются непосредственно в его объёме [4].

Характеристики

Основной параметр ТВЭЛа — глубина выгорания топлива, которая в энергетических реакторах достигает 40 МВт·сут/кг, а время работы составляет до 3—4 лет. В современных ВВЭР выгорание топлива ТВЭЛов достигает более 65 МВт·сут/кг U за 6-летнюю (по примерно 320 сут.) кампанию.

Использованные ТВЭЛы подвергаются переработке с целью извлечения неиспользованного в данной кампании или вновь накопленного ядерного топлива.

Корпус ядерного реактора

Корпус реактора ВВЭР-1000

Корпус - часть ядерного реактора, предназначенная для размещения в ней активной зоны, отражателей нейтронов и внутрикорпусных устройств и для организации отвода тепла. Корпус имеет патрубки для отвода теплоносителя, а также устройства герметизации внутрикорпусного пространства.

Основные характеристики корпуса ВВЭР