ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Микроволновая плазменная технология получения оксидного смесевого U-Th- и U-Pu-топлива из "Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле - настоящее и будущее" Исследования процесса и получение оксида магния проводили на экспериментальной установке, которая затем была преобразована в пилотный завод для производства оксида магния (рис. 4.29). [c.235] Исследовано влияние энергозатрат на активность порошка оксида магния по лимонной кислоте (так называемое лимонное число А). В таблице 4.24 приведены технологические параметры плазменного процесса. Были проведены две серии экспериментов в одной из них длина реактора составляла 2 м, в другой — 4 м. Требуемый химический и фазовый состав оксида магния достигался сравнительно легко, однако лимонное число и насыпная плотность сильно зависели от параметров эксперимента. [c.237] Поскольку в газовой фазе содержится водяной пар, происходит сорбция влаги на порошке, являющаяся некоторой функцией температуры сепарации. Чем выше температура в зоне сепарации, тем больше лимонное число. Эта зависимость прослеживается до 770 К. Последующие увеличения температуры слабо влияют на лимонное число MgO. Зависимость активности порошка оксида магния от его удельной поверхности показана на рис. 4.31. [c.239] Таким образом, для получения MgO с лимонным числом 70 -г 90 с и содержанием влаги менее 2 % при температуре сепарации фаз 720 К необходимы удельные энергозатраты на процесс, составляющие 25 4- 30 кВтх хч/кг (MgO). [c.239] На основании исследования, результаты которого изложены выше, сформулированы следующие рекомендации для получения промышленных партий оксида магния, предназначенного для покрытия электротехнической стали. [c.239] Опытно-промышленная партия оксида магния в количестве 310 кг была использована для приготовления термостойкого покрытия. Всего было обработано 80 т электротехнической анизотропной стали толщиной 0,3 мм 2 рулона металла (15 т) обработано с использованием только опытной партии оксида магния и 9 рулонов (65 т) с использованием термостойкого покрытия, состоящего из смеси двух видов оксида магния (90-95)-процентный опытный оксид магния и (5-10)-процентный оксид магния фирмы Tateha hemi al , имеющий лимонное число менее 40 с. [c.241] Для проведения промышленных испытаний две плавки анизотропной стали были разделены пополам. На одну половину каждой плавки наносили термостойкое покрытие на основе опытного оксида магния на вторую половину оксид магния марки HP-100 (Япония), используемый в этот период времени в ЦПХ ВИЗа. [c.242] Результаты испытаний егце раз подтвердили, что магнитные и пластические свойства стали, обработанной с использованием в качестве термостойкого покрытия опытного оксида магния, аналогичны свойствам металла с покрытием из импортного оксида магния. Качество электроизоляции соответствует требованиям ГОСТ 21427-83, товарный вид металла — удовлетворительный. [c.242] Этой зависимостью можно пользоваться для оценки соотношения данных параметров. [c.242] Смесевые оксидные композиции используют в качестве ядерного горючего в ядерном топливном цикле. Достаточно назвать такую композицию, как твердый раствор ПОг-РиОг, известную под названием МОХ-топлива, роль которой будет неуклонно увеличиваться по мере вовлечения энергетического плутония и регенерированного урана в ядерный топливный цикл и введения в эксплуатацию ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Для изготовления МОХ-топлива можно использовать и энергетический, и военный плутоний. [c.244] Ежегодно из 400 ядерных реакторов выгружают 10000 т облученного ядерного топлива (ОЯТ), содержагцего 700 т плутония [1]. В настоящее время в хранилищах уже находится более 120000 т ОЯТ, к 2020 г. будет накоплено 450000 т. В ОЯТ из легководных реакторов (ЛВР) содержится 97% тяжелого металла (ТМ II и Ри), пригодного для повторного использования. Его использование позволяет на 30 % снизить потребности в природном ядерном топливе. [c.244] Перевод ЛВР на частичную загрузку МОХ-топлива дает возможность экономить делящиеся материалы, ограничить накопление плутония и держать его значительную часть в реакторах, использовать оружейный плутоний вместе с регенерированным ураном, уменьшить объем хранения отходов высокой удельной активности. Возможно, что МОХ-топливо на основе регенерированного плутония станет конкурентоспособно по отношению к иОг-тонливу, если будет обеспечено такое же выгорание — 70 ГВт сут/т ТМ. [c.244] В равновесном топливном цикле 30 % активной зоны реактора занято МОХ-тонливом. Накопленный опыт говорит о возможности замены МОХ-тонливом и всей активной зоны. В этом случае содержание плутония должно быть повышено до 9,5 % масс. Ри. Среднее выгорание — 55 ГВт-сут/т ТМ. Высокое содержание плутония вызывает смещение спектра нейтронов в сторону более высоких энергий, что снижает эффективность работы регулирующих стержней и требует соответствующих мероприятий по ее повышению. [c.245] Температура в центре и на периферии таблетки под облучением при нагрузке 230 Вт/см составляет 1000 °С и 920 °С соответственно. Среднее выгорание — 33 ГВт-сут/т ТМ, давление в ТВЭЛе — б МПа. [c.245] В ближайшие годы АЭС с ЛВР перейдут на полную загрузку МОХ-топливом с 9,5 % масс, плутония. Основное различие в поведении и02-топлива и МОХ-топлива — большой выход газообразных продуктов деления (ГПД) из МОХ-топлива, что обусловлено более высокой температурой в центре МОХ-таблетки из-за меньшей, чем в UO2, теплопроводности и большей линейной нагрузки в конце топливного цикла. Для снижения выхода ГПД предложено использовать МОХ-таблетки с увеличенными зернами и добавками оксидов неделя-щихся материалов (например, СГ2О5), которые не только способствуют увеличению размеров зерна, но и снижают скорость диффузии ГПД. [c.246] Вернуться к основной статье