Цирконий сплавы, горючее

В последнее время новой, ио интенсивно развивающейся областью применения гидридов является ядерная энергетика, где они используются в качестве материалов ядерных реакторов, ядерного горючего, замедлителей и отражателей нейтронов. В настоящее время признаны пригодными для этих целей гидриды циркония, иттрия, литии, редкоземельных металлов, гидриды некоторых сплавов титана и циркония. Однако недостаточная изученность электрофизических, теплофизических, химических свойств и вопросов совместимости гидридов с другими материалами ядерных реакторов тормозит нх применение. Не изучена пока стабилизация гидридов с целью расширения температурных областей их применения в ядерных реакторах. [c.7]

В качестве горючего в ядерных реакторах уран может применяться в сплавах с хромом, молибденом, цирконием и кремнием. Известно о применении в качестве горючего сплава урана с алюминием. [c.512]

Растворение горючего на основе сплава, содержащего цирконий [c.213]

Наиболее подходящими материалами при работе с растворами горючего и с пульпами в активной зоне и зоне воспроизводства оказались нержавеющие стали (предпочтительнее типа 347) и сплавы титана и циркония. В применении нержавеющих сталей имеются, однако, серьезные ограничения, поскольку они менее коррозионностойки по сравнению с титаном и цирконием. Тем не менее в реакторных системах на водном горючем чаще всего применяются нержавеющие стали типа 347. Они дешевле титана и циркония, а технологии их получения и приготовления изделий из них освоена лучше. Из указанных материалов наиболее коррозионно-стойким в растворах уранилсульфата в условиях реактора и, следовательно, чаще всего используемым для экспериментального оборудования является титан. Цирконий— единственный конструкционный материал, имеющий проницаемость по отношению к нейтронам, достаточную для изготовления из него бака активной зоны, отделяющего горючее от раствора зоны воспроизводства в двухзональном реакторе-размножителе на тепловых нейтронах. [c.382]

Оба эти процесса применимы для переработки таких элементов с обогащенным ядерным горючим из энергетических реакторов, в которых используется не алюминий, а другие металлические разбавители. Например, они применимы для переработки тепловыделяющих элементов из сплава и — 2г с циркониевой оболочкой для реактора с водой под давлением [2 ] или тепловыделяющих элементов из окиси урана с оболочкой из нержавеющей стали для армейского малогабаритного энергетического реактора. Так как цирконий и нержавеющая сталь устойчивы по отнощению к азотной кислоте, то для растворения таких элементов требуются совершенно другие операции, чем для растворения элементов, содержащих алюминий однако полученный исходный раствор перерабатывается в основном при помощи таких же технологических операций, как и растворы, содержащие алюминий. [c.342]

Торий применяется в ядерной технике. Под действием нейтронов природный торий, состоящий почти нацело из изотопа превращается в изотоп урана который служит ядерным горючим (см. стр. 108). Кроме того, торий применяется как легирующий компонент ряда сплавов. В частности, сплавы на основе магния, содержащие торий, цинк, цирконий и марганец, отличаются малой плотностью, высокой прочностью и химической стойкостью при высоких температурах. [c.624]

Прежде всего следует напомнить, что осветительный состав обычно представляет собой механическую смесь окислителя, горючего и цементирующего (флегматизирующего) вещества. В качестве окислителей применяются нитраты бария, калия и др. Перхлораты, и в особенности хлораты, применяются реже. В качество горючих применяются алюминий, магний, цирконий, сплавы металлов. И наконец, в качестве цементирующих (флегматизирующпх) вешеств употребляются смоли и масла. [c.59]

Несмотря на исключительно многообразные возможности применения редких металлов и их сплавов, выделим здесь лишь некоторые основные области их применения. Это прежде всего ядерная техника, где необходимы такие металлы, как бериллий, ниобий и цирконий и др., в качестве материалов оболочки ядерного горючего в различных типах реакторов. Эти металлы отличаются малым сечением захвата тепловых нейтронов, высокой твердостью при рабочих температурах, хорошей теплопроводностью, устойчивостью к коррозии и т. д. Галлий и литий предложены, кроме того, в качестве рабочих жидкостей [последний— при условии его отделения от изотопа зЫ почему ) ]. Благодаря свойству значительно поглош,ать нейтроны гафний индий и европий используют для изготовления регулирующих стержней. Значительное количество редких металлов потребляет производство стали. Наряду с чистыми легирующими компонентами (например, Мо, V, , V) ряд редких и др. металлов используется в качестве раскислителей (например, редкоземельные элементы, кремний). Для современной авиационной промышленности и космической техники необходимы жаростой- [c.589]

Бьюкенен и сотр. [327] разработали спектрофотометрический метод определения циркония с ализаринсульфонатом натрия в сплавах плутония и урана, применяемых в качестве реакторного горючего. Эти сплавы имели следующий состав 20—40% Ри, 50—75% и, 0,05—4,5% Zr, 1,25-6,0% Мо, 1,25 6,0% Ru, 0,25—0,9%) Rh и 0,7—2,5%) Pd- Цирконий и другие долгоживу-щ ие осколочные элементы накапливаются в сплавах в результате процессов деления и не удаляются полностью при проведении пирометаллургической регенерации горючего. [c.402]

Обогащенный уран, используемый в качестве атомного горючего, входит обычно как меньший компонент в состав алюминиевых и циркониевых сплавов. Если естественный или слабообогащенный уран используется в чисто металлическом виде, он подвергается тщательной температурной обработке, с тем чтобы максимально уменьшить влияние радиации на физические и механические свойства. Стойкость естественного урана к радиационным повреждения и коррозии может быть повышена сплавлением его с молибденом, цирконием или ниобием. В качестве расплавленного металлического реакторного горючего (см. раздел 14.7) используются растворы урана в расплавленнол висмуте, суспензии интерметаллических соединений урана в металлах с низкой температурой плавления и эвтектические сплавы [c.109]

Фотосмеси для получения большой силы света должны иметь высокую калорийность — более 2 ккал/г (8,4 кДж/г). Исходя из этого в качестве г,орючих в фотоомесях применяют порошки высококалорийных металлов магния, магниевых сплавов, алюминия, а иногда также циркония и титана. При выборе металлического горючего и окислителя руководствуются теми же соо1бражениями, что и при выборе компонентов для осветительных составав. [c.174]

В качестве горючих в безгазовых составах используют порошки циркония (него сплавов), ниобия, металлов средней калорийности марганца, хрома, вольфрама, а также порошки бора и кремния [23, 118]. В более ранних патентах в качестве окислителей указывались оксиды свинца — РЬз04 и РЬОг-274 [c.274]

Обработка водными растворами. Для растворения тепловыделяющих элементов со сцепленными оболочками из нержавеющей стали, керамико-металлических элементов из нержавеющей стали и двуокиси урана (диспергированное горючее) и сплавов урана с цирконием, ниобием, молибденом и кремнием может при.меняться смесь разбавленных азотной и соляной кислот (разбавленная царская водка). Скорость растворения этих материалов в царской водке определена Бланком [59], который подробно описал эти процессы [60]. Применяемая концентрация царской водки — порядка 5-м. HNO3 и 2-м. НС1 такая смесь способна быстро и полностью растворять материалы тепловыделяющих элементов, упомянутые выше. [c.125]

Некоторые типы урановых сплавов, например горючее энерк гетических реакторов, содержащее немного обогащенного урана большую часть инертного разбавителя, как цирконий или ниобий,, не пригодны для фторирования при комнатной температуре. Однако эти сплавы можно перевести в низшие фториды обработкой расплавленными фторидами натрия и циркония в почти эквимо-лярном соотношении при температуре 600°. Через расплав при этом пропускается ток фтористого водорода [38]. Из полученного расплава при действии элементарного фтора или какого-либо га-логенфторида можно отогнать гексафторид урана. [c.195]

В результате незначительного поглощения нейтронов цирконий — необходимый материал для реакторов, особенно в виде сплавов, например циркалоя (1>5% Sn, небольшие количества железа, никеля и хрома). Его применяют также в качестве горючего в лампах-молниях, в качестве материала газопоглотителя в лампах накаливания и в нейрохирургии. [c.397]

Переработка стандартного тепловыделяющего элемента начинается с того, что горячий стержень извлекают из реактора и помещают, как правило, в достаточно глубокий бассейн (не менее 6 м) для защиты персонала от проникающей радиации. После периода высвечивания тепловыделяющие элементы направляют на переработку, первым этапом которой является химическое или механическое удаление оболочки, в которую заключено горючее. Если по каким-либо причинам это не представляется целесообразным, тепловыделяющий элемент растворяют без удаления оболочки в противном случае тепловыделяющие элементы, лишенные оболочки, растворяют отдельно. Для растворения урана, некоторых его сплавов и иОг применяют азотную кислоту. Другиб сплавы урана, в частности содержащие молибден и цирконий, растворяют с помощью других реагентов. В ходе растворения следует принимать меры предосторожности для улавливания некоторых летучих радиоактивных продуктов деления, например иода. [c.486]

Значительно более эффективными и экономически выгодными могут оказаться методы переработки ядерного горючего, не связанные с применением водных растворов. Первоначальный этап растворения в этом случае опускают, чем в большой степени облегчается превращение нужного материала в металл или окись на последнем этапе. Разработке таких методов было посвящено значительное число исследований. Предложен, например, метод отделения урана и плутония от продуктов деления в виде летучих гексафторидов UFe и PuFe, а также большое число пирометаллурги-ческих методов, один из которых, состоящий в очистке расплава, использовали для переработки ядерного горючего реактора EBR-II. В этом случае урановые тепловыделяющие элементы расплавляют в тиглях из окиси циркония при температуре 1300° в инертной атмосфере. Многие продукты деления, например инертные газы, щелочные и щелочноземельные металлы и кадмий, отгоняются другие образуют окислы и отделяются со слоем шлака. Однако отдельные продукты деления, например благородные металлы и молибден, остаются в расплаве с ураном . Из этого сплава при дистанционном управлении изготавливают (с добавлением свежей порции топлива взамен выгоревшей в реакторе) новые тепловыделяющие элементы, которые возвращаются в реактор. Относительная простота этого метода и его преимущества очевидны. [c.487]