Патенты автора Новиков Владимир Владимирович (RU)
Металлокерамический сплав на основе урана // 2763048
Изобретение относится к атомной технике, а именно к металлокерамическому сплаву на основе урана и может быть использовано при изготовлении ядерного топлива тепловыделяющих элементов (ТВЭЛОВ) для коммерческих реакторов на тепловых нейтронах типа ВВЭР (как толерантное топливо), а также для реакторов на быстрых нейтронах и исследовательских реакторов. Повышение термодинамической стабильности и реакционной стойкости металлокерамического сплава на основе урана является техническим результатом изобретения, который достигается тем, что сплав на основе урана содержит 2,5-12 мас.% молибдена, основные керамические фазы, содержащие кислород, углерод и азот в количестве 0,1-3,0 мас.%, с возможным легированием сплава дополнительными элементами в виде кремния, олова, хрома, алюминия, образующих интерметаллидные фазы, а также с легированием сплава элементами, являющимися гамма-стабилизаторами, а именно ниобием, титаном, цирконием. Металлокерамический сплав на основе урана, содержащий молибден, в виде композитной металлокерамической структуры сплава, состоит из матричной γ-(U-Mo) фазы и керамической и (или) интерметаллидной фазы или фаз. Сплав сохраняет низкий захват тепловых нейтронов, имеет высокую температуру ликвидуса, и совместим с конструкционными материалами, в том числе с оболочками из сталей, алюминия. 2 з.п. ф-лы, 14 ил., 3 табл., 7 пр.
Изобретение относится к ядерной технике к твэлам реактора ВВЭР 1200. Тепловыделяющий элемент состоит из цилиндрической оболочки, загерметизированной нижней и верхней заглушками, концентрично приваренными к оболочке с инертной атмосферой внутри тепловыделяющего элемента. Оболочка содержит концентрично размещенный в ней топливный столб, набранный из топливных таблеток с центральным отверстием. Причем топливный столб в осевом направлении поджат к нижней заглушке пружинным фиксатором, который состоит из витков компенсирующей группы, обеспечивающих осевое усилие поджатая топливного столба, и витков фиксирующей группы, обеспечивающих удержание пружинного фиксатора в определенном положении за счет посадки с натягом на внутреннюю поверхность цилиндрической оболочки. Оболочка и заглушки соединены контактно-стыковой сваркой, при этом длина сварного соединения составляет от одной до трех толщин стенки оболочки, причем зона сварного соединения не выступает за диаметр исходной оболочки, а нижняя заглушка представляет собой элемент цангового типа, в нижней части которого выполнен буртик ступенчатого профиля и прорезь, расположенная в плоскости на продольной оси, выходящая на нижний торец. Техническим результатом является увеличение энергоэффективности и выгорания топлива с сохранением надежности и безопасной эксплуатации тепловыделяющего элемента водо-водяного энергетического реактора, а также упрощение процесса сборки свежей ТВС. 9 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.
Таблетка ядерного топлива // 2741782
Изобретение относится к конструкции таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов легководных реакторов, например реакторов ВВЭР, и может быть использовано для твэлов реакторов, работающих в длительных топливных циклах, а также режимах маневрирования мощностью реактора. Конструкция таблетки выполнена в форме цилиндра с наружными фасками и с центральным отверстием вдоль продольной оси, с наружной фаской под углом 20-30° к плоскости поверхности торцевой площадки, с отношением ширины фаски к диаметру таблетки от 0,02 до 0,15, при этом размер единичных дефектов внешнего вида таблетки не более 1,3% от площади наружной поверхности таблетки для дефектов торцевой поверхности, не более 1,0% от площади наружной поверхности таблетки для дефектов боковой цилиндрической поверхности и не более 0,7% от площади наружной поверхности таблетки для дефектов, примыкающих к наружной границе фаски. Средний размер зерен диоксида урана составляет от 6 до 35 мкм. Таблетка может дополнительно содержать алюминий - от 0,002 до 0,020 мас. % и кремний - от 0,001 до 0,010 мас. % в виде оксидов, распределенных равномерно по всему объему таблетки. Таблетка может дополнительно содержать оксид гадолиния - от 0,3 до 10,0 мас. %, который в виде твердого раствора с диоксидом урана равномерно распределен по всему объему таблетки, или оксид эрбия - от 0,3 до 2,5 мас. %, который в виде твердого раствора с диоксидом урана равномерно распределен по всему объему таблетки. Техническим результатом является снижение растягивающих окружных напряжений в оболочке твэлов за счет уменьшения размера единичных дефектов внешнего вида таблетки, а также снижение выхода газообразных продуктов деления за счет введения добавок, увеличивающих размер зерна. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к изготовлению таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов легководных реакторов, в частности реакторов ВВЭР. Повышение теплопроводности уранового оксидного топлива обеспечивается поликристаллическими частицами оксида бериллия, равномерно распределенными по объему топливной таблетки. Способ получения таблеток ядерного керамического топлива с повышенной теплопроводностью включает введение на этапе приготовления пресс-порошка порошка оксида бериллия, формирование однородной смеси с диоксидом урана и закисью окисью урана, в количестве не более 30 мас. % от массы пресс-порошка, приготовление пресс-порошка с сухим связующим и порообразователем, прессование таблеток, их высокотемпературное спекание в восстановительной среде и сухое шлифование. Техническим результатом является повышение безопасности эксплуатации уранового оксидного топлива за счет уменьшения его температуры при облучении при изготовлении из диоксида урана, а также обеспечение высокой ядерной чистоты топливных таблеток с повышенной теплопроводностью при сохранении нейтронных характеристик, плотности и размера зерна на уровне стандартной технологии таблеток. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к получению слитков из сплавов циркония на основе циркониевой магниетермической губки, содержащих легирующие элементы. Способ включает получение таблеток лигатуры, формирование расходуемых электродов и выплавку слитков. Таблетки лигатуры получают смешиванием и прессованием легирующих компонентов в чистом виде, или в виде их соединений, или с добавлением электролитического порошка циркония или циркониевой магниетермической губки. Осуществляют прессование брикетов из шихты, содержащей цирконийсодержащие материалы в виде циркониевой магниетермической губки, измельченного йодидного циркония и/или оборотов производства циркония, а полученные таблетки лигатуры равномерно распределяют в шихте путем механического перемешивания. Формирование расходуемых электродов осуществляют путем сварки брикетов между собой. Обеспечивается высокая химическая однородность слитков из сплавов циркония на основе магниетермической губки. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области получения циркония электролизом расплавленного электролита. Проводят электролиз расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония при контроле количества электричества, температуры электролита, состава электролита. Состав электролита поддерживают путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора. Определяют расчетную массу загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер. Во втором варианте способа в качестве исходных солей используют фторцирконат калия, хлорид калия, хлорид натрия и тетрафторид циркония, а в третьем - фторцирконат калия, хлорид калия, хлорид натрия, хлорид магния и тетрафторид циркония. Определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия, а также хлорида натрия и хлорида магния ведут по расчетным формулам. В четвертом варианте способа в качестве исходных солей используют фторцирконат калия, хлориа калия и хлорид натрия. Способ позволяет повысить степень извлечения циркония. 4 н.п. ф-лы, 2 табл., 1пр.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно устройствам для осуществления транспортировки веществ. Труба для транспортировки высококоррозионных веществ при температурах до 700°С и давлении до 8,5 атм, включающая внешнюю металлическую оболочку, рабочую трубу с нагревательным элементом на ее поверхности, с размещенным в нем проводником, теплоизоляционный слой, расположенный между рабочей трубой и металлической оболочкой, отличающаяся тем, что рабочая труба выполнена из плавленого кварца, на концах которой выполнены кольцевые канавки для размещения прокладок, при этом на одном конце рабочая труба снабжена стыковочной муфтой из плавленого кварца для соединения с участком трубы из плавленого кварца, а на другом конце, в месте соединения рабочей трубы с участком металлической трубы, установлена прокладка из кварцевого материала, выполненная в виде манжеты Г-образной формы в поперечном сечении. Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение коррозии материала трубы, обеспечение механической прочности, увеличение длительности ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к получению слитков гафния. Прессуют брикеты из шихтового гафниевого материала с плотностью брикета не менее ρбр=7,2 г/см3. Формируют расходуемый электрод путем электронно-лучевой сварки брикетов. Проводят первый вакуумно-дуговой переплав полученного расходуемого электрода с силой тока дуги I=K1×Dсл, где коэффициент пропорциональности K1=70-220 А/см, Dсл - диаметр выплавляемого слитка, см, а затем проводят второй вакуумно-дуговой переплав в двухступенчатом режиме, причем сила тока дуги первой ступени I1=K2×Dсл, где коэффициент пропорциональности К2=220-350 А/см, а сила тока дуги второй ступени I2=К3×I1, где коэффициент пропорциональности К3=0,25-0,5. В качестве шихтового гафниевого материала может быть использован электролитический порошок гафния и дополнительно измельченный оборотный и/или иодидный гафний. Обеспечивается повышение качества получаемых слитков гафния за счет уменьшения литейных дефектов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.
Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к процессам создания высокотемпературных карбидокремниевых композиционных материалов, которые могут быть использованы в производстве керамических трубок для оболочек тепловыделяющих элементов (твэл) и других узлов тепловыделяющей сборки. Способ изготовления керамической трубки для оболочки тепловыделяющего элемента, выполненной из слоев карбида кремния, включает этапы: формируют трубчатый каркас из волокна со структурой β-SiC, осуществляют его пропитку керамообразующим прекурсором в атмосфере инертного газа, последующую ступенчатую термообработку с получением керамической матрицы и образованием керамокомпозита в процессе окончательной высокотемпературной термообработки. Техническим результатом являются устранение одного из главных недостатков изделий из керамики - хрупкости, обеспечение экологической чистоты метода. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к металлургии. Способ получения циркония электролизом из расплавленных солей включает загрузку солей в электролизер, их расплавление переменным током с получением электролита, электролиз расплавленных солей с корректировкой состава электролита, наращивание катодного осадка, его срез и охлаждение в атмосфере аргона после удаления анодных газов. Электролиз ведут из расплавленных солей, содержащих фториды и хлориды натрия, калия, фториды и хлориды циркония, с мольным отношением калия к натрию от 1,5 до 4,0 и натрия к цирконию от 4,0 до 40,0. Способ обеспечивает увеличение производительности электролизера, выхода по току и извлечения порошка циркония, а также продолжительности непрерывной работы электролизера в стационарном режиме. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА // 2417462
Изобретение относится к атомной энергетике, преимущественно к конструкции внутренних неактивных устройств стержневого тепловыделяющего элемента (твэла) ядерного реактора
Изобретение относится к атомной энергетике, преимущественно к конструкции заглушек стержневого тепловыделяющего элемента (твэла) ядерного реактора, предназначенных для контактно-стыковой сварки с оболочкой твэла
Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано для получения таблетки ядерного топлива на основе диоксида урана
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА // 2310930
Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкции тепловыделяющих элементов ядерного энергетического реактора
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИРКОНИЕВЫХ СПЛАВОВ // 2298049
Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно противокоррозионной обработке труб технологических каналов, оболочек тепловыделяющих элементов и дистанцирующих решеток
