Патенты автора Нелидов Михаил Васильевич (RU)

Изобретение относится к способу эксплуатации термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТРП) с эмиттерными оболочками ЭГК из упрочненного монокристаллического сплава на основе молибдена, включающий эксплуатацию ТРП на форсированном режиме при постоянной тепловой мощности с последующим выводом на номинальный режим. В процессе эксплуатации на номинальном режиме осуществляют непрерывный мониторинг тепловой и электрической мощности реактора и по мере выхода из строя отдельных наиболее энергонапряженных электрогенерирующих элементов термоэмиссионных электрогенерирующих каналов ЭГК и падения электрической мощности на ≥50 Вт с помощью системы автоматического управления с использованием незадействованного резерва по утилизации тепловой энергии на номинальном режиме увеличивают тепловую мощность реактора из условия сохранения постоянного значения выходной электрической мощности номинального режима в ресурсе. Увеличение тепловой мощности осуществляют в пределах разности проектных значений тепловой мощности реактора на форсированном и номинальном режимах эксплуатации. Техническим результатом является достижение длительного (7-10 лет) ресурса ТРП со встроенными в активную зону реактора ЭГК с эмиттерными оболочками из упрочненного монокристаллического сплава на основе молибдена при сохранении постоянной выходной электрической мощности на номинальном ресурсоопределяющем режиме работы ЭГК. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу реакторных испытаний высокотемпературных вентилируемых твэлов в составе ампульного облучательного устройства и может быть использовано при разработке конструкции и обосновании ресурса высокотемпературных, например, термоэмиссионных твэлов космической ЯЭУ. В ампульном облучательном устройстве размещают пары твэлов натурных диаметральных размеров базовой конструкции с одинаковыми сердечниками из диоксида урана и оболочками из разных материалов: монокристаллического молибдена и из вольфрама или жаропрочного сплава тугоплавких металлов, обладающего скоростью ползучести, равной 10-4-10-3 от скорости ползучести монокристаллического молибдена. Проводят облучение твэлов в диапазоне 1400-1800°C, при этом температуры между соседними парами твэлов выбирают отличающимися на 100-150°C, и по результатам измерений диаметральной деформации их оболочек определяют интегральный коэффициент ползучести топливного сердечника. Техническим результатом является возможность определения характеристики ползучести топливного сердечника в реакторных условиях с учетом штатного распределения температуры в диапазоне 1400-1800°С и структурных зон в тепловыделяющем сердечнике. 1 ил.

Изобретение относится к способам испытаний высокотемпературных твэлов в исследовательском реакторе в составе ампульного облучательного устройства и может быть использовано при разработке и обосновании конструкции невентилируемых высокотемпературных твэлов, например, термоэмиссионного реактора-преобразователя наземной атомной станции малой мощности для использования в труднодоступных и удаленных районах. Способ включает размещение в ампульном облучательном устройстве вентилируемых твэлов, имеющих диаметральные размеры и материальный состав базовых твэлов, облучение и последующее измерение диаметральной деформации их оболочек. В ампульном облучательном устройстве дополнительно размещают и одновременно с вентилируемыми испытывают с последующим измерением деформации оболочек не менее трех невентилируемых твэлов с теми же диаметральными размерами и материальным составом, имеющих различные компенсационные объемы, величины которых отличаются друг от друга не менее чем в два раза. При этом внутреннюю полость вентилируемых твэлов заполняют инертным газом под давлением, которое в процессе испытаний поддерживают в диапазоне (0,4÷4)⋅104 Па. Техническим результатом является повышение надежности оценки работоспособности твэлов путем разделения вкладов в изменении характеристик оболочки от воздействия топлива и воздействия газообразных продуктов деления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано при создании долгоресурсных термоэмиссионных электрогенерирующих каналов (ЭГК). Предложена конструкция твэла, включающего герметичную оболочку, выполненную из упрочненного монокристаллического сплава W-Ta или W-Nb, и расположенный внутри дисперсионный сердечник на основе диоксида урана, частицы которого равномерно распределены в матрице из поликристаллического молибдена. При этом в сердечнике выполнен центральный канал, величина которого выбрана из соотношения: , где ; - относительное увеличение объема (распухание) топливного сердечника; dк - диаметр центрального канала; dсерд - наружный диаметр топливного сердечника. Изобретение позволяет создать термоэмиссионный твэл дисперсионного типа с обеспечением пространственной стабильности оболочки твэла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано при создании многоэлементных электрогенерирующих каналов (ЭГК), встроенных в активную зону термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТРП) космического назначения. Технический результат - повышение пространственной стабильности при работе ЭГК и ресурса его работы . Многоэлементный ЭГК включает многослойный металлокерамический коллекторный пакет, внутренний слой которого разделен керамической изоляцией на отдельные участки, образующие коллекторы, и коаксиально размещенные в нем с радиальным зазором электрогенерирующие элементы (ЭГЭ) в виде цилиндрических эмиттерных оболочек из монокристаллического сплава Мо+(3÷6) % масс. Nb. Внутри оболочек размещены сердечники из пористого диоксида урана. Сердечники крайних ЭГЭ по одному с каждой стороны ЭГК выполнены с пористостью 3÷5% при преимущественном размере пор 5÷10 мкм. Сердечники промежуточных ЭГЭ выполнены с преимущественным размером пор 20÷60 мкм, а пористость в них выбрана по расчетной формуле. 4 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к ядерной технике, а более конкретно - к электрогенерирующим каналам (ЭГК) термоэмиссионной ядерной энергетической установки (ЯЭУ), и может быть использована при разработке и изготовлении эмиттерных оболочек долгоресурсных ЭГК для ЯЭУ с реакторами на тепловых и промежуточных нейтронах. Монокристаллическая эмиттерная оболочка представляет собой подложку из упрочненного сплава Мо - (3-6) мас.% Nb, на которую последовательно нанесены слой из W - (1-3,5)) мас.% Nb толщиной 100-300 мкм и эмиссионное покрытие из W. Способ изготовления эмиттерной оболочки включает электронно-лучевую бестигельную зонную плавку подложки из Мо - (3-6) мас.% Nb и нанесение на ее внешнюю поверхность слоя из W - (1-3,5) мас.% Nb методом химических транспортных реакций в реакционном аппарате путем термического разложения хлоридов W и Nb на нагретой подложке, при непрерывном отводе отработанной газовой смеси из реакционного аппарата. Последующее нанесение эмиссионного покрытия из W осуществляют без протока газовой смеси в замкнутом режиме реакционного аппарата. При этом для нанесения слоя из W - (1-3,5) мас.% Nb и эмиссионного покрытия из W используют реакционный аппарат с возможностью перехода в одном процессе от проточного режима к режиму без протока газовой смеси. Повышение эксплуатационного ресурса ЭГК по критерию допустимой диаметральной деформации оболочки твэла за счет уменьшения скорости ползучести эмиттерной оболочки, является техническим результатом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно - к облучательным устройствам и тепловыделяющим сборкам для реакторных испытаний топливных образцов, а также модельных твэлов в исследовательском реакторе, и может быть использовано при разработке и обосновании конструкций твэла для энергетических реакторов. Устройство содержит газовый тракт и газозаполненную капсулу, включающую оболочку, герметично соединенную с торцевыми элементами. В капсуле с радиальным зазором размещен топливный образец в виде столба таблеток в негерметичной тонкостенной оболочке из высокопластичного жаростойкого материала, а также термометрические датчики и компенсационный объем. Один из датчиков размещен в торцевой топливной таблетке, а другой - с противоположной стороны топливного образца за пределами активной зоны. Зазор между тонкостенной оболочкой и топливным образцом составляет не более разности значений их радиальных термических расширений, а зазор между оболочками капсулы и топливного образца выбран в диапазоне возможных значений радиального зазора между оболочкой и топливным сердечником штатного твэла. Данная конструкция ампульного облучательного устройства позволяет исследовать скорость свободного распухания и кинетику выхода газообразных продуктов деления из топлива с возможностью определения его температуры и температурной зависимости исследуемых процессов при характерных для быстрого реактора высоких плотностях энерговыделения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к невентилируемым газозаполненным тепловыделяющим элементам (твэлам) на основе диоксида урана, и может быть использовано в составе высокотемпературного газоохлаждаемого быстрого реактора ядерной энергетической установки (ЯЭУ) космического назначения

 


Наверх