Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Коэффициент размножения Критическая  масса  Управление цепной реакцией деления Поглощающий элемент Эффекты реактивности Мощностной эффект Управление реактором Реактор с водой под давлением Уран-графитовый реактор Гомогенный реактор


Облако радиоактивное — облако, сформированное из радиоактивных частиц аэрозолей, подхваченных ветром; при перемещении облако постоянно размывается в зависимости от погоды, скорости ветра и т.д.; его поведение зависит от высоты, природы и количества выброса радиоактивности, атмосферных условий и скорости ветра.
Пути повышения эксплуатационных характеристик тепловых реакторов

В ходе эксплуатации, ТВЭЛы и конструкции реактора испытывают большие переменные тепловые, радиационные и механические нагрузки. Поэтому ТВЭЛы иногда повреждаются, в результате чего некоторые радионуклиды выходят из реактора и попадают в окружающее пространство, что может привести к аварийной ситуации. Предпринимаемые в последние годы усилия энергетических фирм по увеличению величины коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) и улучшения экономики топливного цикла путём выбора более агрессивных проектов активных зон и стратегий эксплуатации (таких как, более длительный цикл между перегрузками топлива, более высокие выгорание и загрузка активной зоны с низкой утечкой нейтронов) лишь усугубило проблему длительной эксплуатации функциональных и конструкционных материалов, поскольку резко возросла на них нагрузка внешних воздействий. Поэтому были предприняты попытки улучшения характеристик топлива, замедлителя, теплоносителя и других компонентов реактора. Например, стали более тщательно контролировать химию теплоносителя и уменьшили количество мелкого металлического мусора в теплоносителе.

Возможны, два направления в оптимизации показателей использования топлива:

совершенствование топливных циклов с применением отработанных ТВС и обоснованных характеристик их работоспособности и

поиск резервов, выявление излишних запасов в конструкционном оформлении топлива и внесение изменений в геометрию решетки и состав используемых материалов.

Целью использования ядерного топлива является получение тепловой энергии. Экономичность работы реакторов достигается при достаточно высоких тепловых нагрузках топлива. При этом, однако, должны надежно обеспечиваться определенные запасы до некоторых предельных величин с тем, чтобы работа реактора была стабильной и безопасной, особенно в случаях отказа оборудования, т.е. в режимах с нарушением нормальных условий эксплуатации и при постулируемых проектных авариях. Определенный компромисс между стремлением к повышению отводимой тепловой энергии и обеспечением соответствующих запасов достигается в проекте ТВЭЛ, ТВС и реакторной установки.

Количественной характеристикой, выражающей топливную энергию, отведенную от единицы массы выгружаемого топлива, является, как известно, средняя глубина выгорания -[МВт*сут/кг]. Исходя из размерности данной характеристики, видно, что стремление к увеличению отводимой тепловой энергии может реализовываться либо повышением удельной весовой мощности [МВт/кг], либо продлением пребывания топлива в активной зоне при сохранении номинальной мощности реактора [суток/кг], т.е. без ее изменения. Можно попытаться увеличить оба параметра. При пуске давление на линии нагнетания поднимается на 5— 10 кгс/см2 (0,05—0,1 МПа) и поток масла через подшипники увеличивается (что можно видеть через смотровые стекла на сливных маслопроводах после подшипников турбоагрегата); после подшипников температура масла уменьшается.

В настоящее время поставщики топлива идут по пути увеличения глубины выгорания топлива при заданном неизменном исходном обогащении. Цель достигается в одних случаях путем повышения водо-уранового отношения топливной решетки и увеличения загрузки двуокиси урана в твэл; в других - еще большим повышением водо-уранового отношения решетки, в том числе за счет уменьшения загрузки топлива в ТВС. В первом случае количество воды увеличивается за счет уменьшенной толщины оболочки ТВЭЛ, в основном, уменьшением ее наружного диаметра, во втором - дополнительный эффект получается из-за уменьшения числа ТВЭЛ в ТВС и загрузки топлива. В обоих случаях уменьшается поверхность охлаждения ТВЭЛ и увеличиваются поверхностные удельные нагрузки. Во втором случае возрастают и линейные нагрузки. Кроме того, для увеличения загрузки топлива в ТВЭЛ исключаются отверстия в таблетках. В результате этого возрастают средняя температура топлива и количество аккумулированного тепла в двуокиси урана.

Тенденции последних лет направлены на увеличение глубины выгорания и продолжительности цикла облучения между перегрузками. Движущей силой явилась высокая стоимость останова на перегрузку топлива, необходимость достижения высокого КИУМ и ограничения количества выгружаемого топлива. Сейчас 18-мес цикл является обычным для реакторов PWR и BWR; 24-мес цикл внедрен лишь на некоторых реакторах. На экспериментальных ТВС показана возможность достижения поставленной цели – средней глубины выгорания >62 МВт.сут/кг U. Однако существует один важный предел, влияющий на выгорание и продолжительность цикла: максимальный уровень обогащения топлива (5% 235U).

Мю-Мезон (МЮОН) — нестабильная заряженная элементарная частица с полуцелым спином, временем жизни 2,2?10 -6 с и массой, приблизительно в 207 раз превышающей массу электрона; относится к классу лептонов; отрицательно заряженный мюон является античастицей по отношению к положительно заряженному мюону, и наоборот.
Физика атомного реактора