Publication: Модернизация уран-циркониевого твэла исследовательского реактора ИВГ.1М
Файлы
Дата
2024
Авторы
Солнцев, В. А.
Солдаткин, Д. М.
Нужин, В. Н.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Представлена разработка твэла дисперсионного типа, в котором уран распределен в циркониевой матрице в виде осеориентированных волокон. Твэл предназначен для перевода исследовательского реактора ИВГ.1М (Республика Казахстан) на низкообогащенное топливо. Решается проблема деформирования непластичного уран-циркониевого сплава путем его замены на гетерогенную композицию. Изготовление твэла основано на процессах обработки материалов давлением. Первоначально путем трехкратного совместного прессования цилиндрической урановой и коаксиальной циркониевой заготовок формируется твэльная проволока с волоконной структурой сердечника. На следующей стадии проволоку путем волочения доводят до требуемого диаметрального размера, далее проводят операции плющения, скрутки и разрезки на мерные длины. Заключительные операции – оплавление торцов твэлов и герметизация гальваническим слоем никеля. При достижении высокой суммарной степени деформации, полученной при холодной обработке, проводятся релаксационные отжиги на уровне температур 550 – 600°С, которые приводят к образованию трансграничного слоя интерметаллида UZr2 толщиной 1 – 2 мкм. Интерметаллидный слой, не оказывая значимого влияния на прочность и теплопроводность композиции, обеспечивает высокое качество диффузионной сварки всех элементов твэла. Комплект из 14040 твэлов лопастного профиля (толщина лопасти 1,5 мм, диаметр описанной окружности – 2,8 мм) был изготовлен и загружен в действующий реактор ИВГ.1М. Энергетический пуск состоялся в 2023 г.
Описание
Ключевые слова
реактор , волоконная структура , температурный режим , интерметаллид , термообработка , разрезка , волочение , прессование , технология , композиция , уран-циркониевый твэл
Цитирование
Солнцев В.А., Солдаткин Д.М., Нужин В.Н. Модернизация уран-циркониевого твэла исследовательского реактора ИВГ.1М. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 1. – С. 96-106. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.08 .