Реакторы ядерные охладители-замедлители для

Реакторы бассейнового типа. Реакторы бассейнового (погружного) типа, во многом аналогичные реактору для испытания материалов, но значительно более простые и экономичные, в последние годы стали наиболее широко распространенным типом исследовательских реакторов (см. гл. XI, раздел В, и работы [1, 2]). У реакторов этого типа (в соответствии с их названием) активная зона подвешена на глубине 7,5 м в бассейне с водой, служащей одновременно замедлителем, охладителем, отражателем и защитой. Ядерное топливо состоит из сплава алюминия с ураном, обогащенным изотопом до 20 или, лучше, 93%. Пластины из А1 — 11-сплава шириной 7,5 см, толщиной 0,5 мм и длиной 60 см в алюминиевых оболочках такой же толщины образуют элементы для циркуляции воды между пластинами оставляют примерно 3-миллиметровые просветы. Критическая масса для погружных реакторов равна примерно 2500 г, размер активной зоны составляет около 0,05 м . Регулирующие стержни представляют собой алюминиевые пеналы, во многом аналогичные оболочкам тепловыделяющих элементов, заполненные карбидом бора и выложенные кадмием. [c.479]

Ядерные реакторы можно охлаждать различными веществами, в том числе водой, жидкими металлами, расплавленными солями, газами и органическими соединениями. Преимущество врганических охладителей заключается в том, что они не вызывают коррозии конструкционных материалов. Другие преимущества связаны с низким давлением паров и низкой наведенной радиоактивностью, что приводит к упрощению конструкции реактора. Один из недостатков заключается в высокой точке плав-.ления некоторых соединений, но основной недостаток — это термическая и особенно радиационная нестабильность. Органические охладители способны замедлять быстрые нейтроны, поэтому лх часто относят к охладителям-замедлителям. Ряд работ был проведен с целью найти наиболее подходящие соединения и установить их чувствительность к теплу и излучению [В80, С100, С102, РЗЗ]. Внимание было привлечено к ароматическим соединениям, как наиболее устойчивым при облучении. Испыта-лия тепловой устойчивости показали, что из 40 испытанных ароматических соединений наилучшими оказались дифенил, о-, м- и л-терфенил и нафталин и что их тепловая устойчивость приемлема до 490° [В80]. Проблему создает не нестабильность к теплу, л нестабильность к действию излучения. [c.316]

Специальной проблемой является чистота конструкционных материалов для ядерных реакторов [36]. Основная причина — большие сечения захвата нейтронов у некоторых элементов-примесей, содержащихся в реакторных материалах, приводящие к уменьшению плотности потока нейтронов в реакторе. Следовательно, при производстве реакторных материалов очень важно добиться предельного снижения концентраций наиболее важных из этих примесей. Необходима высокая чистота материалов, используемых в качество тепловыделяющих элементов, охладителей, замедлителей, отражателей, конструкций в активной зоне и покрытий. Поскольку в этот перечень входит большинство конструкционных частей реактора, очевидно, в основном все материальс, используемые в реакторостроении, требуют специальной очистки, что в свою очередь определяет высокую стоимость реакторов. При проектировании реакторов следует учитывать общий эффект поглощения нейтронов примесями с высоким сечением захвата во всех деталях реактора, поскольку он влияет на поток нейтронов, необходимый для поддержания цепной реакции. [c.47]

Современный этап радиационной химии начался лишь два десятилетия назад в связи с работами по использованию атомной энергии. Существенное значение приобрело изучение действия разных видов излучения на различные материалы, применяемые в атомной технике. Эксплуатация ядерных реакторов и переработка ядерного горючего выдвинули такие важные вопросы, как разложение воды, употребляемой в качестве замедлителя и охладителя, изменение химических свойств веществ и валентных состояний в высокоактивных растворах, участвующих в технологическом процессе выделения ядерного горючего. При решении этих практических проблем были сделаны открытия крупного научного значения, например, выя.снен радикальный механизм радиолиза воды [8, 9], открыто радиационное сшивание полимеров и т. д. [c.6]

Органические соединения можно использовать в ядерных реакторах как замедлители и теплоносители [52, 55—58]. Среди прочих веществ отдается предпочтение радиационно-устойчивым полифенилам и многоядерным ароматическим углеводородам. Как охладители они имеют преимущества по сравнению с водой и жидкими металлами, так как органические соединения не обладают коррозийными свойствами и давление их паров низко. Следовательно, в реакторах можно избежать применения очень дорогих коррозийностойких материалов и систем высокого давления. Более того, органические вещества (если они чистые) мало активируются нейтронами и слабо взаимодействуют при непосредственном контакте с ураном при высоких температурах. К их недостаткам следует отнести низкую теплопроводность, способность разлагаться под облучением и воспламеняемость. [c.337]

В настоящее время введено в эксплуатацию большое число исследовательских ядерных реакторов различных типов, не говоря о реакторах, предназначенных только для производства электроэнергии и расщепляющихся материалов. В каталоге за 1962 г. [13] число действующих исследовательских и испытательных реакторов значительно превышало 200. Почти во всех из них в качестве горючего используется уран либо в видр природной смеси изотопов, либо обогащенный изотопом уран можег быть изготовлен в виде пластин, стержней, небольших блоков из металла или сплава, в виде таблеток из окиси урана или же в виде раствора какой-либо соли урана. Кроме того, действует и несколько реакторов, работающих на плутонии-239. Поскольку большинство исследовательских реакторов работает на тепловых нейтронах, осуществляющих цепную реакцию, все они содержат в себе замедлители — вещества, назначение которых состоит в замедлении быстрых нейтронов, испускаемых при делении (средняя энергия нейтронов деления равна - 2,5 Мэв, наиболее вероятная энергия составляет 0,6 Мэе), до тепловых энергий. Желательно, чтобы замедлители обладали малым массовым числом и низким сечением поглощения нейтронов в качестве замедлителей обычно применяется вода,, тяжелая вода, графит и бериллий. Огромное количество тепла, создаваемое ценным процессом деления, должно быть отведено из реактора по этой причине все реакторы — исключая самые маломощные — оснащены эффективной системой охлаждения. В качестве охладителей используется также целый ряд веществ вода, тяжелая вода, воздух, углекислый газ и жидкие металлы. Реакторы, в которых одно и то же вещество выступает в роли как охладителя, так и замедлителя, часто оказываются наиболее экономичными. [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология