ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль циркония в ядерной энергетике из "Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле - настоящее и будущее" Цирконий один из ключевых конструкционных металлов ядерной энергетики он является основным компонентом сплавов, используемых для изготовления оболочки тепловыделяюгцих элементов ядерных реакторов. Циркониевые сплавы обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью но отношению к воде и пару и относительно малым поперечным сечением поглощения тепловых нейтронов эти сплавы выгодно отличаются от чистого циркония лучшими механическими свойствами. [c.687] В последнее время открылись новые перспективы применения циркония в атомной энергетике, связанные с вариантами вовлечения тория в ядерный топливный цикл [1, 2]. Один из этих вариантов [2 предусматривает использование в реакторе ВВЭР-1000 гетерогенной топливной сборки, состоящей из зон запала и бланкета. В зоне запала находится (U-Zr)-тoпливo, в котором содержание 11-235 составляет 20%. В зоне бланкета — композиция ПОг-ТЬОг с содержанием иОг, обогащенного по 11-235, 20%. Ранее (и-7г)-топливо применяли в транспортных реакторах для флота. Реализация предложения [2 резко расширит использование ядерно-чистого циркония в ядерной энергетике. В качестве топливной композиции используют сплавы 11 Zr (1 % Nb) с массовым содержанием урана от 20 до 60 % (массовое содержание циркония — 40 80 % соответственно), полученные методом литья или порошковой металлургии. О масштабах дополнительного расхода циркония свидетельствуют следующие цифры первая загрузка запала одного реактора ВВЭР-1000Т составляет 1150 кг, подпитка запала — 650 кг/г. [1. [c.687] Сырьевая база циркония включает два богатых им минерала — циркон и бадделеит, содержащие 45,6% и 69,1% циркония соответственно. В этих минералах цирконию сопутствует гафпий — металл, имеющий высокое сечение поглощения тепловых нейтронов. Поэтому любая технология выделения и аффинажа циркония предусматривает очистку его от гафния. В начале 80-х годов в СССР была создана новая технология производства циркония, включающая спекание циркона с карбонатом натрия, последующее выщелачивание силиката натрия, растворение циркония в азотной кислоте, экстракционное отделение от гафния и аффинаж затем цирконий реэкстрагируют и доводят технологический цикл до производства тетрафторида циркония, из которого при кальцийтермической плавке восстанавливают цирконий. Последующая технология включает электронно-лучевой аффинаж. Полученный цирконий направляют на производство сплавов для изготовления труб ТВЭЛов. [c.687] Вернуться к основной статье