Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора



Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора
Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора
Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора

 


Владельцы патента RU 2523423:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)

Изобретение относится к области теплофизических исследований и может быть использовано при изучении поведения тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов. Имитатор твэла содержит оболочку, в которой размещен столб таблеток натурного топлива с центральным отверстием, и расположенный с зазором в отверстиях таблеток электрический нагреватель. Нагреватель выполнен в виде трубки из тугоплавкого материала, на наружной поверхности которой сформирован переменный по длине нагревателя микрорельеф, обеспечивающий оптически переменные свойства по длине поверхности, соответствующие моделируемому профилю температуры. Снаружи с зазором коаксиально оболочке установлена экранирующая труба из тугоплавкого материала, на внутренней и внешней поверхностях которой также сформирован переменный микрорельеф, обеспечивающий оптически переменные свойства по длине нагревателя. Технический результат - повышение точности моделирования теплового состояния исследуемых тепловыделяющих элементов за счет получения таких же, как и в натурных условиях, уровней температуры, тепловых потоков и профилей температуры. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области теплофизических исследований и может быть использовано при изучении поведения тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов экспериментальным моделированием тепловых и газодинамических процессов.

Известен имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора, содержащий оболочку, таблетки натурного топлива, внутренний цилиндрический нагреватель, расположенный с зазором в отверстиях таблеток, и токоподводящие узлы (см. Гонтарь А.С., Гриднев А.А. и др. Диоксид урана с управляемой перестройкой структуры в составе твэла термоэмиссионного реактора-преобразователя. Международная конференция «Ядерная энергетика в космосе», Москва - Подольск, 1-3 марта 2005 г., сборник докладов, т.2, с.267-268).

Недостаток известного имитатора - неполнота моделирования, поскольку устройство не позволяет воспроизводить профили изменения теплового потока по длине твэла, характерные для натурных условий работы.

Для моделирования профиля температуры (теплового потока) по длине имитатора применяют нагреватели с переменным по длине тепловыделением при прохождении тока через нагреватель. Известен имитатор, содержащий трубчатую оболочку, размещенный внутри нее электронагревательный элемент, выполненный в виде засыпки из смеси порошков графита и тугоплавкого металла, и разделяющий оболочку и нагреватель слой из электроизоляционного материала (см. Балашов С.М. и др. Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора, патент РФ 1499569, МПК6 G21C 17/06, опубл. 20.10.1999). Изменением соотношения порошков графита и металла в смеси засыпки достигают необходимого для получения заданного профиля температуры распределения электросопротивления засыпки по длине имитатора.

Недостаток такого имитатора - сложность получения засыпок со стабильной плотностью при больших длинах имитатора и малых диаметрах электронагревательного элемента; нарушение однородности плотности приводит к перегреву и разрушению имитатора.

Известен имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора, содержащий оболочку из нержавеющей стали, внутренний нагреватель с изменяющимися электрофизическими свойствами по его длине, керамические изоляторы и токоподводящие узлы (см. Болтенко Э.А., Зевалкин С.В. и др. Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора, патент РФ №2168776, МПК7 G21C 17/00, Н05В 3/48, опубл. 10.06.2001). Для моделирования неравномерности тепловыделения по длине имитатора керамические изоляторы выполнены в виде втулок переменной толщины при постоянстве наружного диаметра, а нагреватель в расплавленном состоянии заполняет полости втулок и, соответственно, имеет разный диаметр по длине имитатора.

Недостаток известного имитатора - сложность его заправки легкоплавким материалом и возможность проникновения жидкости в зазоры и полости конструкции. Последнее исключает возможность исследования в таком имитаторе поведения натурного таблеточного топлива, поскольку наличие жидкостного контакта таблеток с оболочкой не соответствует реальным условиям работы тепловыделяющего элемента.

По решаемой задаче и совокупности существенных признаков для достижения технического результата наиболее близок к заявляемому имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора, содержащий трубчатую оболочку с размещенным в ней нагревателем - стержнем или трубой из электропроводного материала с переменным по длине сечением, а также токоподводящие узлы (см. Болтенко Э.А. Электрообогреваемые тепловыделяющие элементы для исследования теплогидравлических характеристик энергоустановок. Атомная энергия, т.107, вып.3, 2009, с.173-177). Нагреватель выполнен из стержней разного диаметра, последовательно соединенных сваркой. За счет разной температуры нагревателя на участках с разным электросопротивлением подбирают профиль распределения теплового потока по длине имитатора, моделирующий натурный.

Площадь сечения нагревателя в известной конструкции изменяется ступенчато и профиль теплового потока также ступенчатый, что не соответствует натурным условиям работы твэла. Кроме того, искажения профиля теплового потока на участках сварных соединений недопустимо велики. Таким образом, основной недостаток выбранного в качестве прототипа имитатора - неудовлетворительная точность моделирования натурных условий.

Задача предлагаемого изобретения - повышение точности моделирования натурных тепловых режимов твэлов.

Поставленная задача достигается тем, что в имитаторе тепловыделяющего элемента ядерного реактора, содержащем оболочку, столб таблеток натурного топлива с центральным отверстием и расположенный с зазором в отверстиях таблеток электрический нагреватель, согласно изобретению нагреватель выполнен в виде трубки из тугоплавкого материала, на наружной поверхности которой сформирован переменный по длине нагревателя микрорельеф, обеспечивающий оптически переменные свойства по длине поверхности, соответствующие моделируемому профилю температуры.

Поставленная задача достигается также тем, что снаружи с зазором коаксиально оболочке установлена экранирующая труба из тугоплавкого материала, на внутренней и внешней поверхностях которой сформирован переменный микрорельеф, обеспечивающий оптически переменные свойства по длине нагревателя.

В частных вариантах исполнения переменный по длине микрорельеф может быть сформирован участками поверхности с различным уровнем шероховатости, соответствующим классам шероховатости от первого до четырнадцатого, или нанесенным на поверхность покрытием с переменной плотностью и толщиной, или выполненными на поверхности углублениями с переменным отношением глубины углублений к их диаметру.

Экранирующая труба может быть дополнительно снабжена автономным источником питания, а ее наружная поверхность может быть снабжена по всей длине многослойными экранами из фольги тугоплавкого материала, выполненными в виде намотки с переменным количеством слоев.

Выполнение нагревателя в виде трубки из тугоплавкого материала, на наружной поверхности которой сформирован переменный по длине нагревателя микрорельеф, обеспечивает моделирование профиля температур и тепловых потоков, соответствующих штатным твэлам. Экранирующая труба, установленная снаружи оболочки, с профилированным по длине микрорельефом, сформированным на внутренней и внешней поверхностях, выполняет роль первого экрана и позволяет дополнительно управлять распределением теплового потока по длине имитатора. Плавное изменение оптических свойств поверхности нагревателя и экранирующей трубы по длине, например за счет изменения шероховатости, позволяет получить плавное, соответствующее натурному профилю изменение тепловыделения и температуры исследуемых элементов (оболочки, таблеток топлива) в отличие от ступенчатого, свойственного для имитатора по прототипу. Установка дополнительных экранов из фольги снижает нагрузку на нагреватель, т.е. позволяет достигать необходимую температуру исследуемых элементов при меньших температурах нагревателя. Выполнение таких экранов, например, в виде развертки в плане трапеции перед намоткой на трубу, позволяет за счет переменного количества слоев по длине имитатора дополнительно управлять распределением теплового потока.

Подсоединение экранирующей трубы к отдельному источнику питания расширяет возможности по профилированию полей температуры в исследуемых элементах твэла, например, позволяет получать одинаковые перепады температуры по радиусу таблетки топлива при разных уровнях температуры при исследовании термопрочности материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен имитатор тепловыделяющего элемента,

На фиг.2 - пример развертки экрана из фольги.

Имитатор, изображенный на фиг.1, состоит из оболочки 1, нагревателя 2, топливных таблеток 3, центрирующих изоляторов 4, верхнего 5 и нижнего 6 токоподводов, экранирующей трубы 7 и дополнительных экранов 8.

Нагреватель 2 в виде трубки из тугоплавкого металла с переменным по внешней поверхности микрорельефом установлен внутри оболочки и соосно с ней. Между оболочкой 1 и нагревателем 2 размещен столб топливных таблеток 3. Центрирующие изоляторы 4 установлены по концам топливного столба 3, нагреватель соединен через отверстия в изоляторах 4 с верхним 5 и нижним 6 токоподводами. Экранирующая труба 7 установлена коаксиально оболочке 1 и нагревателю 2. На экранирующую трубу намотаны несколько слоев фольги 8 с зазорами между слоями. Верхний токоподвод соединен с гибким токопроводящим шнуром, компенсирующим тепловое расширение нагревателя. Развертка экрана из фольги (фиг.2) показана для случая симметричного относительно середины имитатора профиля теплового потока.

Имитатор работает следующим образом. Устройство размещается в охлаждаемом герметичном корпусе, заполненном инертным газом. Регулировкой величины тока через токоподводы 5 и 6 и нагреватель 2 устанавливаются необходимые уровни температуры нагревателя. Тепловой поток от нагревателя поступает на таблетки топлива 3 и далее на оболочку 1. Экранирующая труба 7 и экраны 8 ограничивают сброс тепла в охлаждаемый корпус. Основной механизм переноса тепла через зазоры между нагревателем и таблетками, таблетками и оболочкой, оболочкой и экранами - лучистый. Величина лучистого потока зависит от оптических свойств излучающей поверхности, и изменением микрорельефа поверхностей нагревателя и экранирующей трубы можно получать в каждом сечении имитатора тепловые потоки, заданные условиями испытаний.

Пределы возможного изменения лучистого теплового потока за счет изменения оптических свойств поверхностей данной конструкции имитатора определяются с помощью известного выражения для приведенной степени черноты в системе из двух коаксиальных цилиндров бесконечной длины (см. Адрианов В.Н., Основы радиационного и сложного теплообмена. М., «Энергия», 1972):

ε n = 1 1 ε 2 + ( F 1 F 2 1 ε 1 1 )                     ( 1 )

Здесь ε1 и ε2 - степени черноты, F1 и F2 - площади поверхностей цилиндров меньшего и большего диаметров. Например, рассмотрим диапазон температуры нагревателя 1500 К - 3000 К. Интегральная степень черноты поверхности нагревателя (вольфрам) имеет значение 0,1-0,9 в зависимости от микрорельефа поверхности. Интегральная степень черноты поверхности топливных таблеток (диоксид урана) для таких же условий - 0,3-0,4. При отношении площадей поверхностей таблеток и нагревателя 1,5-2,0 возможно изменение приведенной степени черноты, определяющей изменение лучистого теплового потока к топливным таблеткам, от 0,1 до 0,4, т.е. в ~ 4 раза.

Изменять оптические свойства поверхностей по длине нагревателя или экранирующей трубки можно разными способами: шлифованием и полированием до разного класса чистоты участков трубы с исходно большой шероховатостью (трубы получены осаждением металла из газовой фазы), получением регулярной шероховатости механической обработкой исходно гладких труб, например нанесением рисок с возрастающим по длине трубы отношением глубины риски к ее ширине, пескоструйной обработкой, нанесением на поверхность покрытий с изменяющейся плотностью и толщиной, электрохимическим фрезерованием углублений (глухих отверстий) с разным отношением глубины к диаметру. При определении необходимых характеристик микрорельефа поверхности (среднего арифметического отклонения профиля, т.е. высоты неровностей и среднего шага неровностей, т.е. расстояния между выступами) для профилирования теплового потока по длине имитатора могут быть использованы табличные данные по эффективной излучательной способности глухих отверстий с отношениями глубины отверстий к их диаметру от 1 до 12 в материалах с разными интегральными излучательными свойствами (см. Излучательные свойства твердых материалов. Справочник. Под общ. ред. А.Е.Шейндлина. М.: Энергия, 1974). Указанные данные обеспечивают удовлетворительную точность при расчетах тепловых потоков для материалов с регулярным микрорельефом (шероховатостью), для расчетов с материалами произвольной шероховатости следует использовать данные по интегральным излучательным способностям, полученным экспериментально.

Вычисление значений приведенной излучательной способности для каждого радиального сечения имитатора, на основании которых выбирается класс шероховатости поверхности нагревателя (экранирующей трубы) в этом сечении, выполняется с помощью выражения:

ε n = Q / σ ( T 1 4 T 2 4 )                              ( 2 )

Здесь Q - радиальный тепловой поток, при котором исследуемые элементы твэла находятся в рассматриваемом сечении в натурных условиях, σ - постоянная Стефана-Больцмана, T2 - расчетное (ожидаемое) значение температуры, обращенной к нагревателю поверхности исследуемого элемента, T1 - устанавливаемая температура нагревателя имитатора. При вычислении необходимой интегральной излучательной способности ε1 поверхности нагревателя по значению приведенной интегральной способности из формулы (1) табличное значение ε2 (нагреваемой поверхности топливных таблеток, оболочки) берется для температуры T2. На основании полученных расчетных данных по интегральной излучательной способности обрабатывается поверхность нагревателя.

Пример конкретного осуществления.

В качестве примера конкретного осуществления устройства рассматривается имитатор, предназначенный для исследования работоспособности твэлов с новыми топливными материалами в условиях повышенных температур, радиальных и осевых градиентов температуры. Имитатор состоит из оболочки из тугоплавкого сплава с той же, что и у натурного твэла, геометрией, топливных таблеток диаметром 8,2 мм с центральным отверстием диаметром 4,2 мм и нагревателя - трубки из вольфрама диаметром 3,2 мм и толщиной стенки 0,5 мм. Длина нагревателя составляет 600 мм, концы нагревателя сваркой соединены со стержневыми токоподводами из молибдена. Токоподводы установлены в центрирующих изоляторах, верхний токоподвод соединен с гермовводом через гибкий медный жгут, обеспечивающий возможность свободного удлинения нагревателя. Коаксиально оболочке на всю ее длину установлена с зазором в 1 мм экранирующая труба из вольфрама, снаружи трубы размещен многослойный экран из фольги. Имитатор установлен в герметичном водоохлаждаемом корпусе, заполненном гелием.

Профиль температуры поверхности топливных таблеток по оси топливного столба, например по условиям испытаний, должен состоять из трех участков: среднего - длиной 300 мм с постоянной по длине температурой (2200К), и крайних - по 150 мм с понижением температуры к концам с градиентом 2К/мм (1900 К на краях). Заданный радиальный тепловой поток в сечениях в средней зоне и на краях составляет соответственно 1,3 МВт/м и 0,4 МВт/м. Необходимый профиль температуры обеспечивается при температуре нагревателя 3000 К и значениях приведенной излучательной способности 0,4 и 0,1. Интегральная степень черноты должна быть равна 0,9 на среднем участке и равномерно снижаться до 0,4 на краях нагревателя. Такие значения интегральной степени черноты поверхности вольфрама можно получить при отношениях глубины к диаметру от 5 (ε=0,9) до 1 (ε=0,4) образующих шероховатость поверхности углублений.

Средний участок нагревателя длиной 300 мм не обрабатывается после изготовления трубки, шероховатость поверхности здесь после осаждения вольфрама из газовой фазы максимальна. Участки, примыкающие к среднему, обрабатываются шлифованием таким образом, чтобы на длине 150 мм шероховатость плавно снизилась на 6 пунктов, соответствующих классам шероховатости (см. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1. М.: Машиностроение, 1980, с.264-267).

Экранирующая труба диаметром 17 мм получена осаждением газофазного вольфрама на медную трубу с предварительно обработанной в соответствии с расчетными данными по шероховатости поверхностью. Поверхность центрального участка медной трубы протяженностью 300 мм обрабатывалась по 12-му классу чистоты, чистота поверхностей концов по 150 мм плавно снижалась от 12-го до 5-го класса. После удаления химическим травлением медной подложки (трубы) внутренняя поверхность экранирующей трубы сохраняла необходимый профиль шероховатости. Внешняя поверхность трубы после изготовления имела 14-ый класс чистоты, профилирование шероховатости осуществлялось механической обработкой.

Предлагаемый имитатор позволяет повысить точность моделирования теплового состояния исследуемых тепловыделяющих элементов за счет получения таких же, как и в натурных условиях, уровней температуры, тепловых потоков и профилей температуры.

1. Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора, содержащий оболочку, столб таблеток натурного топлива с центральным отверстием и расположенный с зазором в отверстиях таблеток электрический нагреватель, отличающийся тем, что нагреватель выполнен в виде трубки из тугоплавкого материала, на наружной поверхности которой сформирован переменный по длине нагревателя микрорельеф, обеспечивающий оптически переменные свойства по длине поверхности, соответствующие моделируемому профилю температуры.

2. Имитатор по п.1, отличающийся тем, что снаружи с зазором коаксиально оболочке установлена экранирующая труба из тугоплавкого материала, на внутренней и внешней поверхностях которой сформирован переменный микрорельеф, обеспечивающий оптически переменные свойства по длине нагревателя.

3. Имитатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что переменный по длине микрорельеф сформирован участками поверхности с различным уровнем шероховатости, соответствующим классам шероховатости от первого до четырнадцатого.

4. Имитатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что переменный по длине микрорельеф сформирован нанесенным на поверхность покрытием с переменной плотностью и толщиной.

5. Имитатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что переменный по длине микрорельеф сформирован выполненными на поверхности углублениями с переменным отношением глубины углублений к их диаметру.

6. Имитатор по п.2, отличающийся тем, что наружная поверхность экранирующей трубы снабжена по всей длине многослойными экранами из фольги тугоплавкого материала, выполненными в виде намотки с переменным количеством слоев.

7. Имитатор по п.2, отличающийся тем, что экранирующая труба дополнительно снабжена автономным источником питания.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к устройству и способу измерения и корректировки отклонения от параллельности в стержне для ядерного топлива, в частности, отклонения от параллельности на конце, снабженном верхней заглушкой.

Изобретение относится к области реакторного материаловедения и может быть применено для реакторных испытаний конструкционных материалов ядерных реакторов. Изготавливают образец из двух коаксиально совмещенных трубчатых элементов, один из которых полностью или частично находится внутри другого, создают давление газа в полости между элементами, герметизируют, размещают в ядерном реакторе и облучают.

Изобретение относится к атомной промышленности, а именно к устройствам контроля структуры таблеток ядерного топлива для тепловыделяющих элементов, и предназначено для использования при контроле плотности таблеток ядерного топлива.

Изобретение относится к области исследования прочностных характеристик материалов. .

Изобретение относится к устройству таблетирования ядерного топлива, в частности топлива МОХ, и способу изготовления таблеток с использованием такого устройства. .

Изобретение относится к области контроля ядерных реакторов, а именно к способам контроля давления газа в тепловыделяющем элементе (ТВЭЛ) реактора. .

Изобретение относится к средствам идентификации тепловыделяющих сборок (ТВС), в частности отработанных тепловыделяющих сборок, извлекаемых из ядерного реактора или водного бассейна-хранилища, и предназначенных для последующего хранения и переработки.

Изобретение относится к области контроля ядерных реакторов, а именно к устройствам контроля давления газа в тепловыделяющем элементе (ТВЭЛе) реактора. .

Изобретение относится к анализу ядерных материалов радиационными методами и предназначено для оперативного контроля массовой доли изотопа уран-235 в газовых потоках изотопно-разделительного уранового производства.

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к ампульным облучательным устройствам для реакторных исследований свойств тепловыделяющих элементов (твэлов). Устройство содержит оболочку с герметизирующими торцевыми крышками, внутри которой расположена, по крайней мере, одна капсула с исследуемыми образцами, помещенными в негерметичную тонкостенную оболочку из тугоплавкого материала. Капсула соединена с газовыми магистралями, обеспечивающими возможность проточной вентиляции рабочей полости капсулы. На выходе каждой магистрали установлены заглушки для временной герметизации капсулы, выполненные в виде втулок с осевыми отверстиями, заполненными легкоплавким материалом. В одной из магистралей расположены термометрические датчики, при этом чувствительный элемент каждого датчика введен в рабочую полость капсулы. Технический результат - возможность измерять температуру исследуемых образцов в ходе эксперимента, проводить анализ ГПД, выделяющихся при ядерном распаде в процессе проведения эксперимента, простые с конструктивной и технологической точки зрения механизмы временной герметизации рабочей полости капсулы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля ядерного топлива, выполненного в виде таблеток цилиндрической формы. Устройство для автоматизированного контроля поверхностных и объемных дефектов керамического ядерного топлива содержит трансформатор оптического изображения, каналы оптической и тепловизионной регистрации, источники подсветки, систему ввода в контролируемое изделие импульсного теплового потока и селектор, обеспечивающий синхронную регистрацию как оптического, так и тепловизионного изображений. Техническим результатом является получение достоверных результатов о наличии или отсутствии дефектов в контролируемых изделиях и, следовательно, надежная селекция дефектных и бездефектных изделий. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности, к испытаниям на коррозионную стойкость и водородостойкость циркониевых сплавов, разрабатываемых и используемых в качестве материалов элементов активной зоны легководных ядерных реакторов, в условиях, приближенных к реакторным. В заявленном способе в процессе выдержки образцов циркониевых сплавов в пароводяной среде в температурном диапазоне активной зоны легководного реактора создают газоразрядную плазму в парах воды, после чего облучают образованными при этом положительно заряженными ионами водорода образцы путем подачи на них отрицательного электрического потенциала относительно плазмы. Техническим результатом является приближение условий испытаний образцов циркониевых сплавов в пароводяной среде к условиям активной зоны легководного реактора, что позволяет повысить достоверность прогнозируемой картины поведения исследуемых циркониевых сплавов в активной зоне легководного реактора в процессе его работы, составленной на основе результатов данных испытаний. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Способ включает определение давления гелия под оболочкой (11) тепловыделяющего элемента после его герметизации, при котором удерживают тепловыделяющий элемент (1) на позиции измерения, осуществляют локальный импульсный нагрев тепловыделяющего элемента в области компенсационного объема (8), регистрируют временную зависимость температуры участков оболочки в месте нагрева (10) и на противоположной стороне оболочки, по ней оценивают давление гелия и состояние тепловыделяющего элемента. Перед локальным нагревом тепловыделяющий элемент выдерживают до выравнивания его температуры с температурой окружающей среды, а после завершения контроля создают температуру окружающей среды ниже 0°C, перед локальным нагревом тепловыделяющий элемент выдерживают до выравнивания его температуры с новой температурой окружающей среды, далее повторяют цикл нагрев-измерения и сравнивают полученные временные зависимости давлений при разных температурах с калибровочными зависимостями для разных давлений гелия и разными уровнями содержания воздуха в нем. Технический результат заключается в обеспечении дополнительной возможности неразрушающего контроля ТВЭЛ. 1 ил.

Заявленное изобретение относится к способу проверки тепловыделяющих элементов. Способ включает определение давления гелия под оболочкой (9) тепловыделяющего элемента после его герметизации, при котором удерживают тепловыделяющий элемент (1) на позиции измерения в течение всего времени контроля, осуществляют локальный импульсный нагрев тепловыделяющего элемента в области (4) компенсационного объема, регистрируют временную зависимость температуры участков оболочки в месте нагрева (10) и на удаленном от места нагрева участке (12) оболочки в течение всего времени контроля. Далее по ней оценивают давление гелия и состояние тепловыделяющею элемента. Перед локальным нагревом по всему периметру части оболочки в области компенсационного объема обеспечивают исключение теплопередачи. Удаленный участок выбирают на другой стороне области компенсационного объема, далее тепловыделяющий элемент выдерживают до выравнивания его температуры с температурой окружающей среды. Затем создают температуру окружающей среды ниже 0°C, перед локальным нагревом тепловыделяющий элемент выдерживают до выравнивания его температуры с новой температурой окружающей среды, повторяют цикл нагрев-измерения с исключением теплопередачи по телу оболочки от места нагрева к удаленному участку. Техническим результатом является возможность проверки ТВЭЛа с одной стороны оболочки. 1 ил.

Изобретение относится к дожиганию водорода, входящего в состав газовой среды. Дожигатель состоит из корпуса, имеющего отверстия для подвода и отвода газовой среды, и наполнителя в форме оксида висмута Bi2O3 и/или оксида свинца, размещенного в корпусе. Дожигатель может применяться в ядерной реакторной установке. Технический результат - получение дожигателя водорода, не загрязняющего газовую среду, в частности защитный газ реактора, примесями, вредными для элементов установки и/или теплоносителя, например свинцово-висмутового; удаление из газовой среды, прошедшей через дожигатель, паров воды, образовавшихся в результате дожигания водорода. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности и может быть использовано при изготовлении таблеток ядерного топлива. Предложенное устройство содержит бункер 1 с пресс-порошком, который соединен вертикальной засыпной трубой 2 с устройством 3 прессования таблеток. Вблизи устройства 3 прессования с противоположных сторон трубы 2 установлены источник 4 гамма-излучения (при достаточном количестве пресс-порошка для регистрации может быть использовано его собственное гамма-излучение) и блок 5 детектирования, который соединен с блоком регистрации, включающим преобразователь 6 сигнала и электронный графический регистратор 7, последовательно соединенные линиями 8 связи. Блок регистрации выполнен с возможностью передачи сигнала в систему управления работой устройства прессования для регулировки подачи пресс-порошка или его остановки. Технический результат - своевременность отслеживания снижения плотности пресс-порошка и остановки прессования с целью недопущения производства топливных таблеток с неправильной геометрией и пониженной плотностью. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к способам определения совместимости различных видов ядерного топлива и конструкционных материалов. Способ испытания на совместимость порошка ядерного топлива с материалом оболочки твэла заключается в отжиге диффузионной пары порошка ядерного топлива и оболочки твэла. Из материала оболочки твэла изготавливают тигель с полированной внутренней поверхностью, а также крышку, после чего в него запрессовывают порошок испытуемого ядерного топлива с имитаторами продуктов деления и проводят герметизацию тигля в инертной газовой среде с последующим отжигом в диапазоне температур 600-1000°C. Для испытания использует порошки сплавов урана или мононитрида урана крупностью 10-20 мкм. Для изготовления тигля и крышки используют коррозионно-стойкую сталь или сплавы циркония, а в качестве имитаторов химически активных продуктов деления йод и/или цезий, и/или теллур. Технический результат - надежный контакт (адгезия) топливного и конструкционного материалов, что повышает надежность и информативность диффузионных испытаний. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электрическим нагревателям, предпочтительным применением которых является электрическое моделирование ядерных топливных стержней, предназначенных для соединения в сборки в силовых реакторах. Устройство (1) нагрева жидкости (Liq) с увеличенным тепловым потоком содержит трубчатый резистор (2), питаемый постоянным током, который может нагревать жидкость за счет теплопроводности через охватывающий его с прямым механическим контактом электроизоляционный и теплопроводящий промежуточный элемент (6, 22), при этом комплекс трубчатый резистор/промежуточный элемент окружен оболочкой (7), предназначенной для погружения в нагреваемую жидкость, по меньшей мере, на части своей длины. Устройство обеспечивает создание равномерного теплового потока, надежно в работе и имеет большой срок службы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх