Реактивность ядерных реакторов

Использование нитрата гадолиния для жидкостного регулирования реактивности ядерных реакторов привлекательно, так как он обладает высоким сечением поглощения нейтронов и хорошей растворимостью в водяном теплоносителе. В условиях энергетических реакторов нитрат гадолиния разлагается с образованием осадка и поэтому не пригоден для жидкостного регулирования при температуре выше 135 °С [3]. В результате исследований [4] установлено, что введение в воду нитрата гадолиния до концентрации 10 моль/л привело к значительному увеличению концентрации продуктов радиолиза. Примерно через 5 часов после введения поглотителя концентрация водорода увеличилась в 18 раз, концентрация кислорода — в 7 раз и концентрация перекиси — в 15 раз. Дальнейшее увеличение концентрации нитрата гадолиния вызывало новый всплеск в повышении концентрации молекулярных продуктов радиолиза. [c.215]

О количестве продуктов, образующихся при делении 1 кг плутония в реакторах на быстрых нейтронах. Кроме того, продукты деления, имеющие высокое сечение захвата нейтронов, накапливаясь, уменьшают реактивность ядерного реактора. Эта проблема различна для разных [c.413]

Средняя объемная концентрация фазы е. Величина средней объемной концентрации фазы представляет часть объема или площади поперечного сечения, занимаемую определенной фазой. В газожидкостных потоках среднюю объемную концентрацию газа часто называют истинным объемным газосодержанием, а среднеобъемную концентрацию жидкости е,/ — истинным объемным влагосодержа-нием. В системах, содержащих твердую фазу, среднеобъемная концентрация твердой фазы обозначается как Следует отметить, что существуют различия между реальной объемной долей фазы и объемной долей, рассчитанной на основе долей объемного расхода это происходит из-за различия в скоростях соответствующих фаз. Информация о концентрации фаз очень важна для расчета требующихся материалов с точки зрения экономики и безопасности эксплуатации. Более того, информация о концентрации фаз (как будет видно позже) важна для расчета перепадов давлеиия в системах ядерных реакторов, содержащих парожидкостные смеси, концентрация фаз (истинное объемное паросодержание) приобретает ключевое значение при определении степени поглощения нейтронов и, следовательно, реактивности системы. [c.177]

Оксид бериллия ВеО — белое, очень тугоплавкое вещество. Применяется в качестве химически устойчивого огнеупорного материала (в реактивных двигателях, для изготовления тиглей, в электротехнике) и как конструкционный материал в ядерных реакторах. [c.390]

Как уже кратко отмечалось, в ядерных реакторах не существует однозначно определимой связи мел<ду определенной номинальной мощностью, физическими параметрами и размерами, с одной стороны, и динамическими свойствами — с другой. Эти динамические свойства характеризуются, например, определенными постоянными времени этого объекта, так как даже реакторы большой номинальной мощности с большими тепловыми емкостями могут иметь незначительные постоянные времени, прежде всего при низкой мгновенной мощности. Ни один ядерный реактор, который уже проработал в течение какого-то времени, нельзя полностью остановить , поскольку даже при сильно докритическом режиме, т. е. в остановленном реакторе, протекает цепная реакция, в которой участвуют как нейтроны из источника 8 (), так и запаздывающие нейтроны (образовавшиеся во время предыдущей работы реактора). Мощность остановленного реактора часто в 10 —раз меньше начальной номинальной мощности. Однако безопасный пуск реактора требует максимально возможной мощности остановленного реактора, в связи с чем применяются источники нейтронов как можно большей мощности. В определенном смысле ядерный реактор тем безопаснее, чем меньше его мгновенная мощность. При высоких мгновенных мощностях обратная связь между мощностью и реактивностью в результате влияния температуры активной зоны реактора и целого ряда других физических факторов весьма эффективна, так как ее усиление почти пропорционально мощности реактора. Для большинства реакторов она отрицательна и всегда запаздывает. Благоприятное влияние этой обратной связи может возникнуть, если мощность превысит определенный предел, но [c.577]

Цветная металлургия применяет ванадий в производстве сплавов на нежелезной основе (медно-ванадиевые сплавы, ванадиевые бронзы). Из сплава Т1 с 4% А1 и 4% V изготовляют элементы авиационных реактивных двигателей, ракет и т. д. Аналогичное применение находят сплавы Т1-13 У-11 Сг-ЗА1 и Т1-6А1-4 / (цифра перед символом элемента означает его процентное содержание в сплаве). Упоминается в литературе применение ванадия как материала для оболочек ядерных реакторов и для покрытия топливных элементов. [c.17]

Сплавы ниобия с никелем, кобальтом, хромом, вольфрамом, молибденом, титаном и алюминием применяют для изготовления деталей реактивных двигателей, ракет, газовых турбин и т. д. Из ниобия и его сплавов изготовляют оболочки урановых тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Свойства ниобия приведены ниже [c.204]

Предотвращение развития микроорганизмов в реактивных топливах, особенно в условиях жаркого и влажного климатического пояса, будет способствовать получению топлива значительно большей чистоты. Опыты показали, что с микроорганизмами удается успешно бороться при помощи ионизирующего излучения или ультратонкой фильтрации топлива. Доза ионизирующего излучения, приводящая к разрушению микроорганизмов в топливе, оценивается приблизительно в 10 рад. Источником ионизирующей радиации могут быть электронный ускоритель, улучи, ядерный реактор. [c.219]

Применение ядерного горючего в реактивных двигателях потребует преодоления ряда значительных технических трудностей.Эти трудности в первую очередь связаны с отводом тепла из ядерного реактора в условиях работы реактивного двигателя, а также с предохранением людей от вредных излучений. [c.213]

Бор и борсодержащие материалы применяются в качестве поглотителей нейтронов для регулирующих стержней ядерных реакторов, изменяющих реактивность реактора в процессе его работы. [c.269]

Металлический рубидий применяют в гидридных топливных элементах. Он входит в состав металлических теплоносителей для ядерных реакторов, используется для изготовления высокоэффективных фотоэлектронных умножителей, в вакуумных радиолампах — в качестве геттера и для создания положительных ионов на нитях накала. Рубидий входит в состав смазочных материалов, применяемых в реактивной и космической технике. Смесь хлоридов рубидия н меди используют при изготовлении термометров для измерения высоких температур (380—390 °С), Лампы низкого давления с парами рубидия служат источниками резонансного излучения пары рубидия также используют в лазерах в чувствительных магнитометрах, необходимых при космических и геофизических исследованиях. [c.54]

Значение противокоррозионной защиты резко возросло в последнее время в связи с рядом причин а) ввиду стремления к уменьшению металлоемкости изделий, например путем снижения толщины несущих металлоконструкций б) с при.мене-нием новых видов установок и производств с дорогостоящей аппаратурой, работающих в экстремальных условиях ядерных реакторов, реактивных и ракетных двигателей и др. в) вследствие разработки изделий с металлическими покрытиями ничтожной толщины печатных плат, микросхем и т. д. [c.312]

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]

В данной главе приводятся разделы теории ядерных реакторов на тепловых нейтронах, необходимые для расчета изменений концентрации и реактивности ядерного горючего при облучении. [c.67]

Пропитка прожекторных углей фторидами редкоземельных металлов обеспечивает яркость электрической дуги, близкую к яркости солнечного света, поэтому редкоземельные металлы сделались незаменимыми в киносъемочной и кинопроекционной аппаратуре. Окислы редкоземельных металлов превосходят другие абразивные материалы при полировке оптических стекол. Соединения этих металлов служат для производства декоративных стекол и защитного стекла для ядерных реакторов, сохраняющего прозрачность под действием самых мощных радиоактивных излучений. За последние 5—6 лет получили применение и сами металлы в металлургии в качестве легирующих металлов. Они улучшают механические свойства сталей, жаропрочность нихрома и магниевых сплавов. Такие сплавы применяются с присадкой еще циркония для ответственных деталей реактивных самолетов, управляемых снарядов и искусственных спутников Земли. [c.666]

Развитие ракетной и реактивной техники, строительство высокотемпературных ядерных реакторов потребовало использования редких и нередких металлов повышенной чистоты для изготовления специальных, главным образом жаростойких (устойчивых к окислению при высоких температурах) и механически прочных при высоких температурах (жаропрочных) сплавов. В компонентах сплавов предел допустимого содержания активных вредных примесей 10 —10 %. [c.34]

Основной областью применения ниобия является введение его в состав сталей, предназначенных для изготовления сварных конструкций. Применение это основано на том, что Nb резко повышает прочность сварных швов. Специальные сплавы с участием ниобия (а также и тантала) применяются в реактивной технике, ядерных реакторах, газовых турбинах и т. д. Работа выхода электрона для ниобия (4,0 эв) самая низкая среди чистых тугоплавких металлов. Находящаяся в разбавленной серной кислоте ниобиевая пла-> металлах стинка пропускает электрический ток только тогда, когда она является катодом. Такая униполярная проводимость может быть использована для выпрямления переменного тока. Ежегодная мировая добыча ниобия исчисляется немногими сотнями тонн. [c.470]

В работе [16] исследовалась коррозионная стойкость стали ОХ18Н10Т в растворах нитрата гадолиния при жидкостном регулировании реактивности ядерных реакторов. Было установлено, что коррозия стали ОХ18Н10Т в растворах нитрата гадолиния независимо от состояния поверхности, концентрации нитрата гадолиния, продолжительности испытаний, воздействия реакторного излучения в статических и динамических условиях, наличия механических напряжений носит равномерный характер. Местные виды коррозии, такие как коррозионное растрескивание, межкристаллитная коррозия, язвенная, щелевая, ножевая в области сварных швов, точечная и другие отсутствуют. Скорость общей коррозии не превышает 1,91,1 мг/(м час). Обнаруженные тенденции зависимости скорости общей коррозии от тех или иных факторов при малом абсолютном значении практически роли не играют. [c.216]

Применение. Металлический Р.-компонент материала катодов для фотоэлементов и фотоэлектрич. умножителей, геттер в вакуумных лампах, входит в состав смазочных композиций, используемых в реактивной и космич. технике, применяется в гидридных топливных элементах, катализатор. Пары Р. используют в разрядных электрич. трубках, лампах низкого давления-источниках резонансного излучения, в чувствит. магнитометрах, стандартах частоты и времени. Перспективно использование Р. в качестве металлич. теплоносителя и рабочей среды в ядерных реакторах и турбоэлектрич. генераторных установках. Соединения Р,- [c.283]

Процессы тепло- и массообмена являются одним из важнейших разделов современной науки и имеют большое практическое значение в станционной и промышленной энергетике. Особое значение приобретают вопросы тепло- и массообмена в реактивной и ракетной технике, когда высота и скорость полета самолета или реактивного снаряда в значительной степени зависят от условий тепло- и массообмена. Не меньшее з начен,ие процессы тепло- и массообмена имеют в атомной энергетике при расчете и конструировании ядерных реакторов. При этом характерная особенность процессов переноса тепла и массы веш,ества в указанных областях новой техники — это их взаимосвязь, т. е. тепло- и массообмен является единым комплексным процессом. Аналогичное положение будет иметь место и в теплоэнергетических процессах при значительной интенсификации их в связи с переходом на высокие режимные параметры. [c.3]

Используя те или иные сочетания металла п керамики,. можно в широких пределах варьировать свойства керметов, придавая им твердость илп, наоборот, пластичность, нужную электропроводность, огнеупорность. Кер-меты часто применяют для изготовления конструкций, работающих в особо тях<елых условиях (детали реактивных двигателей, ядерных реакторов, тормозных колодок). Металлокерамические твердые сплавы используются для изготовления металлорежущего инструмента. Такие сплавы получают методом порошковой металлургии из наиболее твердых карбидов переходных металлов, зерна которых сцементированы более мягким металлом-связкоп. В качестве карбида чаще всего выбирают карбид вольфрама, а также твердые растворы карбидов титана, вольфрама и тантала, а в качестве связки — кобальт или никель. [c.169]

Прм Бор входит в состав нейтронопоглощающих материалов в устройствах для регулировки цепных реакций в ядерных реакторах. Он применяется в реактивной технике как добавка к горючим. Бором насыщают поверхность стальных изделий для придания стойкости против коррозии (борирование). Применяют бор как упрочнитель композиционных материалов, как легирзтотнуто добавку к жаростойким и полупроводниковым материалам. В полупроводниковой технике бор использутот для изготовления терморезисторов, преобразователей тепловой энергии в электрическую и т.д. В металлургии используется как антиокислитель. [c.78]

Соединения РЗЭ и металлы этой группы применяются в следующих областях промышленности в черной и цветной метал-лургИ И для улучшения качества стали, меди и различных сплавов, для получения новых жаростойких сплавов для реактивных двигателей, управляемых снарядов, ядерных реакторов и т. д. в атомной технике для изготовления стержней регулирования и защиты в ядерных реакторах 632] в стекольной и керамической промышленности для окрашивания стекол и фарфора всемирно известное чешское боге мскэе стекло окрашено именно солями редкоземельных элементов), для придания стеклу особых оптический свойств — поглощения ультрафиолетовых или пропускания инфракрасных лучей и т. д. [c.342]

Сталь ОХ18Н10Т в растворе нитрата гадолиния обладает высокой коррозионной стойкостью и может быть использована в качестве конструкционного материала для изготовления оборудования системы жидкостного регулирования реактивности низкотемпературных ядерных реакторов. Результаты работ [4, 16] легли в основу проекта системы жидкостного регулирования реактора ПИК. [c.216]

Промышленность начинает применять фториды ксе-нона, прежде всего моноизотонные. Изотопы ксенон-133 и особенно ксенон-135 имеют очень большое сечение захвата тепловых нейтронов, что очень важно при получении ядерной энергии. Твердые соединения этих изотопов с фтором весьма перспективны. С другой стороны, представляет интерес возможность улавливания радиоактивного ксенона, образуюш,егося при работе ядерного реактора, путем связывания его фтором. С помощью фторидов ксенона мон<но сохранять крайне агрессивный фтор, да и сам ксенон. Твердые фториды занимают малый объем, а разложив их, легко получить элементарные фтор и ксенон. Фтористые соединения ксенона могут оказаться пригодны как окислители в реактивных двигателях. Сильные окислители — ксенонаты и перксенонаты, вероятно, найдут применение в химической технологии. [c.44]

Развитие многих современных технологий сдерживается из-за отсутствия подходящих конструкционных материалов. Реактивные и автомобильные двигатели, ядерные реакторы, магнетогидродинамические генераторы и теплозащитные щиты космических кораблей — примеры из настоящего. В будущем проблема материалов возникнет в связи с реализацией управляемого термоядерного синтеза. Мопдность и эффективность любого теплового двигателя — парового, внутреннего сгорания, реактивного — с повышением рабочей температуры возрастает. Поэтому работа над получением новых материалов, которые позволили бы повысить рабочие температуры, имеет большое экономическое значение. [c.91]

Композиции карбидов ряда металлов также пашли широкое применение в атомном реакторостроении для нанесения заш итных покрытий [9]. С помощью детонационного напыления наносят защитные покрытия на различные элементы ядерного реактора и сопутствующего оборудования. Как правило, для этих целей используют карбиды хрома, вольфрама, титана в композиции с нихромовым биндером. Наибольшее применение нашли следующие карбидные композиции 65%СгзС2 + 35%МСг, 80%СгзС2 + 20%МСг, Сг2зСа + 17%МСг, 25 % С +5 %М + (смесь карбидов и Сг), 83 % Т1С +17 %К1. Нужно добавить, что карбиды вольфрама, титана, хрома используют для покрытия лопаток газовых турбин и других теплонапряженных деталей реактивных двигателей. [c.328]

Эпоха великого расцвета химии фторорганических соединений началась спустя век после Райнша без них была бы невозможна ни реактивная авиация, ни ядерные реакторы, ни космические полеты. Но в 1840 году до всего этого было далеко, хотя Райнш, видимо, знал и умел немало. [c.10]

Магниевые сплавы находят широкое применение. Авиация и реактивная техника, ядерные реакторы, детали моторов, баки для бензина и масла, приборы, корпуса вагонов, автобусов, легковых автомобилей, колеса, масляные пасосы, отбойные молотки, нневмобуры, фото и киноаппараты, бинокли — вот далеко не полный перечень областей применения магниевых сплавов. [c.187]

Ядерные реакторы. Ядерные реакторы представляют собой наиболее мощные из известных до сих пор источников нейтронов. Основной частью ядерного реактора являются делящиеся вещества (уран, обогащенный изотопом Ри , а также и ), в которых благодаря определенному их расположению осуществляется самоподдерживаю.щаяся цепная реакция. В каждом акте деления испускается несколько нейтронов (для урана-235 их среднее число равно 2,54, а для плутония-239 оно составляет 2,89). Во всех реакторах должно выполняться одно принципиальное условие по меньшей мере один из этих не11тронов должен вызывать следующий акт деления, т. е. он не должен ускользать из реактора или расходоваться на другие ядерные реакции. Поэтому для данного типа реактора существует некоторый минимальный (критический) размер, ниже которого цепная реакция не может стать самоподдерживающейся. В действительности реакторы всегда строятся с достаточным избытком реактивности , что позволяет обеспечить большое количество нейтронов, исполь- [c.375]