Коэффициент ядерного реактора

Твердые С. м.— неорганические и органические — кристаллические и аморфные материалы (графит, дисульфид молибдена, некоторые глины, тальк, мягкие металлы, полимеры, мыла, воски, жиры и др.), уменьшают износ и снижают коэффициент трения. Газообразные С. м. представляют собой индивидуальные газы, их смеси или пары некоторых соединений они применяются при низких и высоких температурах, высоких нагрузках, в условиях интенсивной ядерной радиации и др. (ракетные двигатели, системы регулировки и обслуживания ядерных реакторов, высокотемпературные промышленные установки). [c.230]

В ядерных реакторах, служащих для производства энергии, используемой в мирных целях (атомные электростанции), коэффициент размножения немного более 1 и достигает примерного значения 1,08. Для регулировки работы ядерных реакторов, т. е. для поглощения избыточных нейтронов, в реактор вводят регулировочные стержни из кадмия и других веществ (сталь, содержащая бор), захватывающие нейтроны. [c.71]

В электрически обогреваемых энергетических системах и ядерных реакторах используются поверхности теплообмена специальной формы, обладающие любопытными свойствами. В простейшем случае плотность теплового потока на поверхности теплообмена постоянна повсюду от входа до выхода следовательно, разность температур между обогреваемыми поверхностями и теплоносителем сохраняется приблизительно постоянной от входа до выхода, как на рис. 4.1, а. В большинстве ядерных реакторов наблюдается более сложное распределение температур, поскольку поток нейтронов обычно достигает максимального значения в центре реактора следовательно, тепловой поток стремится достичь максимального значения в средней части и уменьшается к входному и выходному сечениям. При этом распределение температур аналогично показанному сплошными кривыми на рис. 4.1, ж. Если максимально возможная температура теплоносителя на выходе определяется по заданной максимально допустимой температуре топливного элемента и коэффициенту теплоотдачи, то температура поверхности топливного элемента должна быть постоянной по всей высоте реактора. В идеальном случае температура теплоносителя экспоненциально увеличивается в направлении от входа к выходу, в то время как мощность на единицу площади экспоненциально уменьшается, начиная от входа в реактор. При этом распределение температур аналогично показанному на рис. 4.1, б. На практике для разрешения проблемы изготовления топливных элементов и работы реактора приходится искать компромиссный вариант распределения температуры по поверхности металла. Для приближения к условиям работы при постоянной температуре используется двухступенчатое устройство, распределение температур в котором показано на рис. 4.1, 3. В этом случае производится двухступенчатая загрузка топлива, так что на первых 60 % высоты реактора наблюдаются более высокие тепловые потоки по сравнению с остальными 40 %. В принципе можно осуществить конструкцию с любым количеством ступеней, но делать более двух или трех ступеней нецелесообразно. [c.74]

Металлический натрий (чистый или в виде сплавов с другими металлами) находит разнообразное применение в качестве теплоносителя в клапанах авиационных двигателей, в машинах для литья под давлением (для охлаждения плунжера), а также в ряде химических процессов, где возникает необходимость равномерного обогрева в пределах 450—650° С. Особое место занимает применение натрия и его сплава с калием в качестве жидкометаллического теплоносителя в ядерных энергетических установках благодаря малым эффективным сечениям поглощения нейтронов, высокой температуре кипения, высокому коэффициенту теплопередачи, хорошей теплостойкости, а также отсутствию взаимодействия с обычными конструкционными Материалами цри высоких температурах, развиваемых в современных энергетических ядерных реакторах. [c.8]

Указанные преимущества тяжеловодных реакторов обеспечили им приоритет в развитии ядерных энергетических программ многих стран, не имеющих мощностей для производства обогащённого урана. Однако в бывшем СССР в ядерной энергетике они применялись только для специальных целей. В настоящее время, исходя из уроков аварии на Чернобыльской АЭС, а также из присущей тяжеловодным реакторам внутренней безопасности (в реакторах, где тяжёлая вода одновременно является теплоносителем и замедлителем нейтронов, сокращается критическая масса реактора и достигается отрицательный температурный коэффициент реактивности), отношение к их использованию в России пересмотрено. Примером этого является достигнутая в 1995 году международная договорённость о сотрудничестве в создании первого энергетического тяжеловодного реактора ВВР-640, строительство которого намечено в Приморье. Реализация в России энергетической программы на основе тяжеловодных реакторов потребует для её обеспечения значительных объёмов тяжёлой воды (так, уже упомянутый выше реактор ВВР-640 потребует около 600 тонн ВгО), которая, вероятно, будет закупаться за рубежом. Потребность в ВгО существует и вне зависимости от нужд в этом продукте большой энергетики. Она связана прежде всего с созданием и эксплуатацией в РФ, а также в других странах СНГ тяжеловодных исследовательских ядерных реакторов, первый из которых был введён в действие ещё в 1949 году в Институте теоретической и экспериментальной физики АН СССР в Москве. Реактор был предназначен для физических, биологических, радиационно-химических исследований, а также для получения радиоактивных изотопов. Аналогичные реакторы действовали в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова в Москве, в Екатеринбурге, в Харькове (в Физико-техническом институте низких температур), а также во многих научных центрах бывших союзных республик и в аналогичных центрах бывших стран СЭВ. [c.211]

Из формулы определения коэффициента размножения следует, что его величину можно изменить в зависимости от выбранных условий в том или ином направлении и тем самым регулировать развитие цепной реакции. Проведение реакции в стационарном режиме осуществляется в ядерных реакторах. Как во взрывных устройствах, так и в реакторах для уменьшения вероятности утечки нейтронов и сокращения критических размеров систему, содержащую делящееся вещество, окружают отражателем. В качестве отражателей могут быть использованы и замедлители нейтронов графит, ВеО, D2O. [c.416]

В упомянутых системах потребности не превышают 100 Вт. Когда требуются мощности энерговыделения около 1000 Вт и выше, предлагаются источники тока с ядерным реактором на основе (см., например, [10, 11]). Как перечисленные выше, так и другие существующие сегодня источники имеют ряд недостатков, в частности, низкий коэффициент полезного действия (КПД). Поэтому проблема совершенствования существующих и создания новых типов источников электрической энергии на основе долгоживущих радиоизотопных материалов не потеряла своей актуальности. Решение этих проблем возможно на основе использования новейших результатов фундаментальных исследований. [c.259]

X характеризует приближенную величину регистрируемой активности, даваемую т г элемента, активированного в ядерном реакторе с нейтронным потоком 10 нейтронов см -сек, если коэффициент регистрации ф = 0,1 (при таких предположениях составлены табл. 12 и 13). [c.226]

Хотя Пелиго еще в 1842 г. показал, что уранилнитрат растворим в диэтиловом эфире, метод экстракции не применялся, поскольку в то время не было нужды в материалах высокой чистоты для ядерных реакторов такие материалы получили широкое применение и развитие в технологии и аналитической химии позднее. Литература по применению жидкостной экстракции очень обширна различные методы и детальные прописи приведены в оригинальных статьях и обзорах [1—6], В настоящей главе изложены методы разделения, основанные на распределении вещества между несмешивающимися фазами, и рассмотрены химические равновесия, влияющие на коэффициент распределения. Описана противоточная и непрерывная жидкостная экстракция, а также рассмотрены факторы, влияющие на коэффициент распределения. Даны примеры, иллюстрирующие применение методов. [c.463]

Разработанный метод позволяет найти стационарные и нестационарные температурные поля в потоках жидкометаллических теплоносителей в трубах и каналах при переменных коэффициентах турбулентности и различных входных функциях внешнего и внутреннего температурного возмущения системы. Теоретические исследования таких задач имеют важное значение в современной теплофизике ядерных реакторов [102]. При эт ом теория аналитической аппроксимации переменных коэффициентов турбулентного потока, развиваемая [c.324]

Покрытие 108 рекомендовано для хромоникелевых деталей ядерных реакторов. Оно отличается низким коэффициентом поглощения тепловых нейтронов (менее 3 барн). [c.121]

Твердые смазочные материалы требуются для решения проблем смазывания в экстремальных условиях. В авиационной и ракетной технике смазочные материалы должны работать в широком диапазоне температур (от —240 до 900 °С) в узлах трения ядерных реакторов смазочные материалы должны иметь высокую радиационную стойкость, а в узлах трения космических объектов они должны иметь минимальную летучесть в вакууме. Требуются также смазочные материалы, способные работать в химически и коррозионно агрессивных средах и имеющие стойкость к кислотам, агрессивным газам, жидкому кислороду, топливам и растворителям. Твердые смазочные материалы применяют для смазывания узлов трения качения и скольжения при высоких удельных нагрузках на поверхности качения и при очень низких скоростях скольжения (т. е. в зонах с очень малой долей гидродинамического режима смазки). Они также применяются для смазывания электропроводящих контактов и высокоточных механических приборов, которые требуют очень низких коэффициентов трения при пуске и для которых недопустимо загрязнение смазочным маслом или пластичной смазкой в процессе эксплуатации. При выборе твердого смазочного материала конструктор должен учитывать не только фактические смазочные свойства, но и модуль упругости, твердость, удельную проводимость и другие свойства. [c.164]

В сжатом виде гелий используют для передавливания самовоспламеняющихся жидкостей и порошков, а также топлива в камерах сгорания управляемых баллистических ракет. С его помощью выявляют течи в ядерных реакторах и других системах, находящихся под давлением или под вакуумом. Гелий обладает низким коэффициентом преломления, благодаря этому им заполняют пространство между линзами в дальномерах и других оптических приборах. В атмосфере гелия, отлично проводящей тепло, безопасно сушить и хранить легко взрывающиеся вещества. [c.108]

Жидкие металлы имеют высокую теплоемкость и высокий коэффициент теплопередачи, поэтому эти и другие их свойства представляют интерес. Жидкие металлы можно использовать в качестве охлаждающей жидкости при высокотемпературных ядерных реакциях и как теплоносители в рабочих жидкостях мощных генерирующих систем ядерных реакторов. [c.584]

Если внутри некоторого объема ядерного горючего началась неуправляемая цепная реакция, количество энергии, выделяющейся за ничтожные доли секунды, будет столь велико, что последует взрыв, так как число нейтронов, а вместе с ним и количество выделившейся энергии в каждый последующий момент будет больше, чем в предыдущий. Чтобы в некотором объеме выделить энергию, количество которой поддается регулированию, необходима установка, в процессе работы которой можно управлять величиной коэффициента размножения нейтронов. Такие установки называются ядерными реакторами. Цепную реакцию в таких реакторах необходимо начинать при коэффициенте размножения, незначительно превышающем единицу. Тогда плотность нейтронов внутри реактора, а вместе с ней и его тепловая мощность начнут возрас- [c.248]

Спектральное определение коэффициента выгорания бора в регулирующих стержнях ядерных реакторов [c.176]

Определяющее значение для проектирования, пуска и последующей работы ядерного реактора имеет величина т. н. коэффициента размножения (Щ. Под последним понимается отношение числа вызывающих деление нейтронов на данной стадии процесса к их числу на его предыдущей стадии. [c.583]

При кипении жидкости коэффициенты теплоотдачи могут достигать высоких значений. Это позволяет поддерживать большие тепловые нагрузки при температурах поверхности нагрева, незначительно отличающихся от температуры кипения. На практике встречаются два случая кипения кипение в большом объеме (в условиях свободной конвекции парожидкостной смеси) и кипение при вынужденном движении (кипение жидкости в трубах). Первый случай широко распространен в быту, в промышленности и энергетике он соответствует условиям работы различных испарителей и некоторых типов парогенераторов АЭС. Кипение при вынужденном движении осуществляется в процессе преобразования воды в пар в области экранных поверхностей нагрева топок паровых котлов, работающих при докритических давлениях. Способ отвода теплоты из активной зоны ядерного реактора с помощью двигающейся по каналам кипящей воды используется также на АЭС. [c.330]

Вязкость газа обычно возрастает с температурой, так что изменения толщины пограничного слоя газа будут противоположны изменениям в случае жидкости. К счастью, число Прандтля для газов близко к единице и, как правило, влияние изменения температуры по толщине пограничного слоя невелико — порядка нескольких процентов. Когда же разность температур достигает 800 К или более (как в двигателях некоторых самолетов, ракет и ядерных реакторах), изменения физических свойств по толщине пограничного слоя могут привести к существенному отличию коэффициента теплоотдачи от расчетного значения, полученного из уравнения (3.22),— до 30% и более. Эксперименты с воздухом и гелием, выполненные в Льюисской лаборатории ЫА5А, показали, что для обеспечения хорошего соответствия результатов достаточно знать физические свойства теплоносителя при среднеарифметическом значении температуры между стенкой и основным потоком 124, 25]. Это относится не только к коэффициентам теплопроводмости и вязкости в выражении для числа Прандтля и коэффициенту теплопроводности в выражении для числа Нуссельта, но также к коэффициенту вязкости и плотности в выражении для числа Рейнольдса, так что уравнение (3.22) принимает следующий вид [c.57]

Применение в технике. Применение циркония, так же как и титана, в последнее время сильно развивается, несмотря на сложность переработки его руд Металлический цирконий присаживается к стали как раскислитель и деазотизатор. Сплавы циркония с кобальтом и никелем обладают кислотоупорными свойствами. Цирконий является одним из лучших материалов для ядерных реакторов. Двуокись циркония — огнеупорный материал, который вследствие ничтожного коэффициента расширения (0,00000019— 0,00000089 на 1° ср. у кварца 0,00000048) не трескается при резких колебаниях температуры. Двуокись циркония применяется также в стекловаренном деле, в производстве глазурей, эмалей, для вулканизации каучука, при просвечивании рентгеновскими лучами пищеварительных органов (вместо сернокислого бария) 2гОз входит в состав белил. Нитриды, карбид и силицид применяются как абразивные материалы, как теплоизоляторы и т. п. [c.300]

Опубликованные экспериментальные данные по теплообмену на стенках в настоящее время относятся. к весьма широкому кругу условий. Большинство этих исследований касается восходящих потоков взвесей, движущихся по трубам. С другой стороны, сравнительно мало внимания уделялось изучению теплообмена в таких менее распространенных системах, как сопла [15] и поперечноточные теплообменники [16], а также высокоскоростным [17] и горизонтальным течениям в трубах [18, 19]. На фиг. 7.1 представлены некоторые результаты, полученные для течений в вертикальных трубах более полная сводка подобных результатов приведена в работах [23, 24]. В обзоре Рейзинга [24] потоки взвесей рассматриваются с точки зрения использования их в качестве теплоносителей для ядерных реакторов [16, 25]. Как теплоносители потоки взвесей частиц графита могут иметь достаточно высокие значения коэффициентов теплообмена [26], помимо других преимуществ, например высокой теплоемкости, высокой термостойкости, отсутствия жестких требований к герметизации [27—29], Схема такого охлаждения ядерного реактора до сих пор полностью не разработана из-за многочисленных трудностей, кото-. рые будут выявлены далее в тексте. Значительный интерес к процессу теплообмена возникает при разработке проточных химических реакторов [30], в частности для сушки и пневмотранспорта [31] тонкодисперсных продуктов. [c.231]

Конденсация пара в потоке недогретой жидкости (в каналах с предвключениым смесителем пара и жидкости, при поверхностном кипении в трубах, в опускном канале кипящих ядерных реакторов и др.). При пузырьковой структуре неравновесного двухфазного турбулентного потока коэффициент теплоотдачи, отнесенный к границе раздела фаз (поверхности парового пузыря), может быть определен как [91] [c.190]

Поток, обусловленный теплопроводностью X(dtldy)u был заменен на а(4— w)- Из этого уравнения температура поверхности стенки ty, может быть вычислена, если известны температура входящего охладителя 4, температура ts в потоке снаружи пограничного слоя и коэффициент теплообмена а. Температура охладителя на пути через пористую стенку и температура в самом пористом материале могут быть определены путем расчета, аналогичного проделанному ранее для потока Кётте. Такой расчет был опубликован Л. Грином [Л. 188], который учел также тепловые источники, чтобы соблюсти условия, которые могут возникнуть в ядерных реакторах. Были также опубликованы вычисления, описывающие поток и процесс переноса тепла в трубах с пористыми стенками. Результаты были обобщены Эккертом и Доноге [Л. 189]. [c.380]

Для интенсификации недиффузионного растворения можно использовать рентгеновские лучи, электроны энергией до 100 кэВ и гамма-лучи, разрушающие регулярную структуру, например Сс13, с выходом на поверхность элементарной серы при дозах порядка 500 Мрад (5 МДж/кг) [129]. При этом величина коэффициентов диффузии примесей соответствует величине коэффициентов тепловой диффузии при 773—873 К [182]. Рентгеновские и ультрафиолетовые лучи позволяют интенсифицировать процесс выщелачивания бокситов [112]. Однако стоимость облучения изотопными источниками высока, поэтому в промышленных масштабах необходимо ориентироваться на отработанные топливные элементы ядерных реакторов атомных электростанций. [c.163]

Применение. РЗЭ широко применяются в металлургии в качестве раскислителей, дегазаторов и десульфаторов. Введение долей процента мишметалла (52 % Се, 24 % La, 5 % Рг, 18 % Nd и др.) в стали различных марок способствует их очищению от примесей, повышает жаропрочность и сопротивление корро-зи. Сплавы S , легкие и обладающие высокой температурой плавления, служат конструкционными материалами в ракето-и самолетостроении. Сплавы Се с железом, магнием и алюминием отличаются малым коэффициентом расширения и используются в машиностроении при производстве деталей поршневых двигателей. Присадка РЗЭ к чугунам улучшает их механические свойства добавка РЗЭ к сплавам из хрома, никеля и железа практикуется в производстве нагревательных элементов промышленных электропечей. РЗЭ применяются также при изготовлении регулирующих стержней, поглощающих избыточные тепловые нейтроны в ядерных реакторах Gd, Sm, Eu имеют аномально высокие значения сечения захвата нейтронов. Соединения S используются при изготовлении люминофоров, в качестве катализаторов в химической промышленности, в химической технологии ядерного топлива, в нефтеперерабатывающей промышленности для получения катализаторов крекинга нефти, для производства синтетических волокон, пластмасс, для синтеза жидких углеводородов, в цветной металлургии. РЗЭ употребляются для полировки стекла (в виде полирита, состоящего из оксидов Се, La, Nd и Рг), в силикатной промышленности для окрашивания и обесцвечивания стекол, для производства химически- и жаростойких, оптических, устойчивых к рентгеновскому облучению, высокоэлектропроводных и высокопрочных стекол, для окраски фарфора и керамики. рЗЭ применяются также в светотехнике, электронике, радиотехнике, в текстильной и кожевенной промышленности, в производстве ЭВМ, в медицине, рентгенотехнике и т. д. [c.253]

Исходя из современных коэффициентов пересчета на условное горючее электрической энергии, воды, бурого угля, общий расход энергии на 1000 водорода составляет 0,97 т у. т., из них 0,6 т у. т. в буром угле и 0,37 т у. т. в виде тепла ядерного реактора (расход на получение электроэнергии, воды, пара, подогрев водорода, сущку угля). Таким образом, примерно 40 % расхода энергии в процессе получения водорода на базе угля заменяется дешевым теплом атомного реактора. Общий термический коэффициент процесса превращения твердого горючего в водород составляет около 40 % Укажем, что лучщие современные процессы получения водорода из бурого угля на основе парокислородной газификации дают термический КПД процесса, не превыщающий 30—35 % (в зависимости от качества горючего и энергозатрат на его подготовку к процессу газификации). Переработку угля с использованием тепла атомного реактора можно проводить по различным схемам. Теоретически газификация угля с последующим метанирова-нием или гидрогазификация протекают с некоторым избытком тепла, а для [c.435]

Данные но излучению (U-F)-нлазмы получены в рамках исследований по проекту газофазного ядерного реактора. Некоторые из них приведены в табл. 10.12. В ней приведены имеющиеся данные по полному объемному коэффициенту излучения урановой плазмы т и [c.526]

Пример 57. Требуется оценить возможность определения примесей натрия и кальция в неактивируемой основе путем нейтронного активационного анализа, если ориентировочное содержание примеси каждого элемента в облучаемом образце составляет 0" г. Облучение предполагается проводить на ядерном реакторе с потоком 10 2 нейтронов слА-сек в течение 30 дней. Коэффициент регистрации излучения примеси равен ф = 0,1, а /тш = 50 имп/мин. [c.226]

Реакторы с водяным охлаждением. Использование воды для отвода тепла от ядерных реакторов (как это сделано на атомной электростанции АН СССР) имеет ряд существенных преимуществ перед другими системами охлаждения относительно слабый захват нейтронов, безопасность для обслуживающего персонала, малая стоимость. Большой опыт использования воды в обычных паросиловых установках может быть успешно применен и в данном случае. Существенным недостатком воды является сравнительно низкая температура ее кипения. Чтобы значительпо повысить температуру кипения воды, необходимо применять высокое давление и, следовательно, увеличивать толщину водяных трубок, т. е. увеличивать количество стали в активной зоне реактора. Это в свою очередь (вследствие большего паразитного поглонхе-ння нейтронов в активной зоне) потребует большего обогащения урана изотопом 235, т. е. удорожания используемого ядерного горючего без улучшения теплового коэффициента полезного действия электростанции. Тем не менее, как показывает практика, строительство атомных электростанций с реакторами такого типа целесообразно. [c.260]