Карбидное топливо и его свойства.

В кач-ве ЯГ могут исп-ся карбиды делящих материалов.
UC: UC считают одним из перспективных ядерных материалов в связи с высоким содержанием в них горючего (на 30% больше, чем в двуокиси урана) и повышенной теплопроводностью (в 8-10 раз больше, чем у двуокиси урана). Использование UC позволяет при сохранении загрузки активной зоны увеличивать тепловыделение, снижать газовыделение и t в центре твэла. Обладает хорошей радиационной стойкостью при высокой t и большом выгорании. (ρ=13,63г/см3. σ_а=3,85барн). В углекислом газе окисляется при 773 К до закиси-окиси урана. UC с большой скоростью реагирует с водой при температуре 293-333 К.
UC₂: UC₂ имеет меньшую плотность по уранy,чем монокарбид, и претерпевает аллотропическое превращение при температуре 2103 К. Стойкость дикарбида на воздухе и в углекислом газе близка к стойкости монокарбида. Взаимодействие дикарбида с большинством конструкционных материалов начинается при температуре более высокой, чем у монокарбида. Теплопроводность дикарбида близка к теплопроводности монокарбида и возрастает с увеличением температуры.

Дисперсионное топливо. Виды. Свойства. Особенности.

Диспер. ЯТ – спец. однородное по составу вещ-во, содержащее две или более фаз: одна – ЯТ, а другая – не топливная составляющая – матрица. Каждую ч. ядерного горючего можно рассматривать как микроэлемент, в кот. роль оболочки играет метрица. В качестве матрицы используют Al, Be, Mg, Zr, Nb, W, нерж.сталь. В качестве диспер. топливной фазы – различные соединения урана, интерметаллиды его с Al, Be, окислы, карбиды. нитриды урана и др. делящихся материалов.
Для увеличения рад. стойкости расстояние между диспергиров-ыми ч. должно быть больше удвоенной длины пробега осколков деления. ядерное горючее должно быть совместимо с материалом матрицы. Топливные ч. должны иметь сфер. форму и размер 500-800 мкм.

Нарисовать картинку …
Св-ва: обладает более высокой радиац. стойкостью, высокой прочностью, пластичностью и высокой теплопроводностью.

Требования предъявляемые к теплоносителям. Основные виды. Рабочие параметры теплоносителей. Затраты на прокачку.

ТН бывают по типу: 1)ТН, накапл. энергию без изменения агрег. состояния #газообр, жид. 2)ТН, кот. изменяют агрег. состояние #вода (РБМК). 3)ТН, накапл. энергию в виде энергии хим. р-ций #диссиц. газы N₂O₄.
ТН бывают: 1) вода, тяж. вода (без кипения и с ним), 2) газы H₂, N₂, CO₂, He, воздух, дис.газ, 3)жидкие металлы К, Na, Pb, Bi, Hg, Li.
Требования: 1)малое корроз. и эрроз. воздействие на все материалы, 2) большая теплоемкость, хорошая теплопроводность, 3) малая вязкость, 4) высокая t кип, низкая t плав, 5) малое сечение поглощения n, 6) взрывобезовасность, негорючесть, нетоксичность, 7) доступность, 8) малая активация (спос-ть излучать вторичное излучение).
Затраты на прокачку: для водн. ТН – 5-6% от общей производимой энергии, для газа – 20%.

Требования к водному теплоносителю. Теплофизические свойства воды и водяного пара.

+: 1) доступность и простота изготовления ТН, 2) высокая теплоемкость (треб-ся меньшее кол-ва ТН), 3) большая плотность и малая вязкость (обесп. малые затраты на прокачку), 4) безопасность, 5) может быть как замедлитель, так и ТН.
-: 1) высокая корроз. активность (надо исп-ть корроз. стойкие материалы), 2) большое давление насыщ. паров при низкой t кип. (надо исп-ть более толстые трубопроводы), 3)может разлагаться: радиолиз(под действием ИИ), пиролиз (под действием высокой t). 4) высокое сечение поглощения n (надо исп-ть более обогащ. топливо), 5)общая активация воды.
Основное требование – чистота.
Плотность воды = 1г/см3, тяжелой воды = 1.1 г/см3.
Легкая вода обладает хорошими замедляющими св-вами, но сечение поглощения велико => необх-о испол. только обогащенное топливо. Тяжел. вода корроз. активность и растворимость в ней солей несколько ниже, чем в легкой, но высока стоимость. Обладает высоким Кз => топливо менее обогащенное можно испол-ть, а также размер АЗ меньше. Кз = 95(5820), ξ = 0,918(0,51).