Патенты автора Альмяшев Вячеслав Исхакович (RU)
Изобретение относится к способам определения теплопроводности неоднородных твердых материалов, а именно оксидной корки, образующейся на поверхности расплава активной зоны ядерного реактора и взаимодействующих с ним материалов, и применимо в ядерной энергетике, конкретно при анализе безопасности атомных электростанций (АЭС) с ядерными реакторами водо-водяного типа (ВВЭР) в условиях тяжелой аварии. В экспериментальной установке формируют ванну прототипного расплава с поверхностной коркой и с прототипной газовой средой над коркой, стабилизируют тепловой режим, измеряют температуру наружной поверхности корки. Определяют тепловой поток, отводимый излучением от наружной поверхности корки, определяют температуру внутренней поверхности корки как температуру ликвидус расплава. Далее сливают расплав, измеряют толщину корки и вычисляют теплопроводность корки по зависимости для стационарной теплопроводности через плоскую пластину. Технический результат - повышение точности определения теплопроводности корки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Способ может быть использован в ядерной энергетике при анализе безопасности атомных электростанций с ядерными реакторами водо-водяного типа при тяжелой аварии с нарушением охлаждения и плавлением активной зоны. Согласно заявленному способу в экспериментальной установке формируют оксидно-металлическую ванну расплава прототипного кориума с поверхностным положением металлического расплава и с коркой кориума на поверхности металлического расплава. Образование корки обеспечивают охлаждением поверхностной зоны ванны расплава. Далее расплав окисляют подачей окислителя в полость, расположенную над коркой. Стабилизируют тепловой режим, измеряют температуру наружной поверхности корки, определяют тепловой поток, отводимый излучением от наружной поверхности корки. Расплав кристаллизуют и измеряют толщину корки. Вычисляют температуру внутренней поверхности корки как температуру монотектики оксидно-металлической системы ванны расплава. Теплопроводность корки вычисляют по зависимости для стационарной теплопроводности через плоскую пластину. Технический результат - повышение точности определения теплопроводности корки кориума при расчетном моделировании процессов, определяющих возможность удержания расплава в корпусе реактора. 1 ил.
Изобретение относится к системе безопасности атомных электростанций (АЭС) с ядерными реакторами водо-водяного типа (ВВЭР), а именно к устройствам для локализации и охлаждения расплавленного кориума при аварийном выходе его за пределы корпуса реактора при тяжелых авариях с нарушением охлаждения и плавлением активной зоны. Устройство содержит размещенную в бетонной шахте реактора предловушку с жертвенным и защитным материалами, примыкающее к бетонной шахте помещение растекания с расположенными на его полу последовательно сверху вниз слоями жертвенного, стального и защитного материалов, канал с проплавляемой заглушкой, выполненный в бетонной стенке шахты и сообщающий предловушку с помещением растекания. Заглушка размещена со стороны предловушки и представляет собой часть стенки бетонной шахты, толщина указанной части определена с учетом времени перемещения расплава кориума в предловушку и с учетом скорости взаимодействия расплава кориума и жертвенного материала с указанной частью стенки бетонной шахты. Жертвенный материал изготовлен по бетонной технологии с минимальным содержанием воды. Техническим результатом является обеспечение возможности монтажа на модернизируемых АЭС с реакторами водо-водяного типа без изменения конструкции реакторной установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Способ изготовления ядерного топлива // 2651799
Изобретение относится к изготовлению ядерного топлива с ультрамелкодисперсной структурой на основе диоксида урана для тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов. После подготовки порошков диоксида урана, диоксида кремния и оксида лантаноида готовят шихту из исходных порошков диоксида урана и диоксида кремния или диоксида урана, оксида лантаноида и диоксида кремния в соотношениях, отвечающих составам вблизи границы области жидкофазного расслаивания со стороны диоксида кремния. Шихту расплавляют в инертной либо восстановительной атмосфере при температуре, обеспечивающей однофазность образующегося расплава. Расплав охлаждают в закалочном режиме с образованием в результате однородной ультрамелкодисперсной стеклокерамической структуры с размером кристаллитов 100±30 нм. Из полученной ультрамелкодисперсной стеклокерамической структуры выщелачивают аморфную матрицу, продукт выщелачивания смешивают с металлическим порошком, а полученную смесь подвергают прессованию и температурной обработке с расплавлением металлической части. Изобретение позволяет получить ядерное топливо с улучшенными прочностными характеристиками, с повышенной устойчивостью к распуханию, с повышенной способностью к локализации газообразных продуктов деления. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.
Группа изобретений относится к составам материалов для атомной энергетики, в частности к жертвенным материалам. Оксидный материал ловушки расплава активной зоны ядерного реактора, включающий Al2O3, Fe2O3 и/или Fe3O4, первую целевую добавку в виде Gd2O3 или Eu2O3, или Sm2O3 и вторую целевую добавку в виде BaCeO3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Fe2O3 и/или Fe3O4(
46-80), Al2O3 (16-50), первая целевая добавка (0,1-2,5), BaCeO3 (3,0-12,5). Оксидный материал ловушки расплава активной зоны ядерного реактора, включающий Al2O3, Fe2O3 и/или Fe3O4, и целевую добавку в виде BaCe1-xLnxO3-δ, где Ln представляет собой один из следующих элементов: Gd, Eu, Sm, где 0,1≤x≤0,3, а δ=x/2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Fe2O3 и/или Fe3O4 (46-80), Al2O3 (16-50), BaCe1-xLnxO3-δ (3-15). Группа изобретений позволяет повысить надежность локализации расплава активной зоны аварийного ядерного реактора. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
ОДНОФАЗНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ ОКСИДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ЛОКАЛИЗАЦИИ РАСПЛАВА АКТИВНОЙ ЗОНЫ // 2586224
Изобретение относится к составам материалов для атомной энергетики, в частности к однофазному керамическому оксидному жертвенному материалу, включающему Fe2O3, Al2O3, SrO. Материал включает в себя указанные простые оксиды в виде однофазного соединения - твердого раствора на основе гексаферрита стронция и гексаалюмината стронция SrFe12-xAlxO19 при 4.7≤х≤11, состоящего из гексаферрита стронция и гексаалюмината стронция, масс. %: гексаферрит стронция - 70-12, гексаалюминат стронция - 30-88. Изобретение позволяет повысить надежность локализации расплава активной зоны аварийного ядерного реактора в УЛР. 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к составам оксидных жертвенных материалов для устройств улавливания разрушенной активной зоны ядерного реактора и средствам предотвращения пожаров и накопления взрывчатых газов. В заявленном изобретении предусмотрено использование шихты, включающей гематитовую смесь, содержащую спеченные гранулы из оксида железа, оксида алюминия и оксида кремния в качестве крупнодисперсной составляющей, и мелкодисперсный оксид алюминия, и алюмокальциевую смесь, которая содержит моно- и диалюминат кальция, в соотношении, масс.%: гематитовая смесь - 70-85, алюмокальциевая смесь - 15-30. При этом весовые отношения оксида железа и оксида алюминия в гематитовой смеси в пределах от 4,5:1,0 до 1,0:1,0, а весовые отношения моно- и диалюмината кальция в алюмокальциевой смеси в пределах от 1:4 до 1:5. Оксидный материал включает вышеописанную шихту и воду в соотношении, масс.%: оксидная смесь - 100%, вода - 8-13,5% (сверх 100%). Техническим результатом является повышение надежности и взрывобезопасности ядерного реактора путем создания шихты и оксидного материала с меньшим содержанием воды. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к фиксирующим оксидным материалам, конкретно - к теплостойким материалам для применения в устройствах локализации расплава активной зоны ядерных реакторов. Заявленный фиксирующий оксидный материал содержит высокодисперсный оксид алюминия и алюмокальциевую смесь из моно- и диалюмината кальция в соотношении, масс.%: высокодисперсный оксид алюминия - 25-84, алюмокальциевая смесь - 16-75, при этом весовое отношение моно- и диалюмината кальция в алюмокальциевой смеси в пределах от 1:4 до 1:5. При этом в заявленном фиксирующем материале нет компонентов, способных вступать в реакцию с расплавом активной зоны с выделением летучих соединений. Процессы выхода воды из разработанного фиксирующего материала значительно разделены по времени с выходом кислорода из пластин жертвенного материала. Компоненты фиксирующего материала химически не взаимодействуют с компонентами расплава активной зоны. Техническим результатом является повышение взрывобезопасности ядерного реактора путем создания фиксирующего материала для сцепления пластин и гранул жертвенного материала устройства локализации расплава активной зоны ядерного реактора с меньшим содержанием воды и более высокой температурой плавления. 1 ил., 3 табл.
Изобретение относится к устройствам для улавливания разрушенной активной зоны ядерного реактора, к средствам предотвращения пожаров и накопления взрывчатых газов. Шихта включает корундовую смесь из крупно- и мелкодисперсного оксида алюминия и алюмокальциевую смесь из моно- и диалюмината кальция в соотношении, мас.%: корундовая смесь - 55-85, алюмокальциевая смесь - 15-45, при этом весовые отношения крупно- и мелкодисперсного оксида алюминия в смеси в пределах от 99:1 до 10:1, а весовые отношения моно- и диалюмината кальция в смеси в пределах от 1:4 до 1:5. Защитный оксидный материал выполнен из указанной шихты и воды. Технический результат изобретения получен новым фазовым и дисперсным составом шихты и защитного оксидного материала, а также выбором оптимальных соотношений компонентов шихты. Количество воды в оксидном материале снижено в сравнении с прототипом (5,5-8,0% против 18%), а температура плавления повышена. Применение шихты и материала для защиты днища и стенок ловушки обеспечит ее большую надежность, эффективность, взрывобезопасность, что повышает безопасность ядерного реактора в целом. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.
