Температура элементе ядерного реактор

Тепловыделяющий элемент ядерного реактора имеет наружный диаметр 25 мм. Твэл находится в трубе внутренним диаметром 31 мм. В кольцевом зазоре движется охлаждающая вода со скоростью 2 м/с и средней температурой 270 °С. Найти средний коэффициент теплоотдачи и мощность внутренних источников теплоты ди, Вт/м , твэла, если температура его поверхности 305 °С. [c.54]

Галлий, индий и таллий относятся к главной подгруппе III группы периодической системы элементов (разд. 35.10). В соответствии с номером группы в своих соединениях они проявляют степень окисления -ЬЗ. Возрастание устойчивости низших степеней окисления с ростом атомного номера элемента иллюстрируется на примерах соединений индия(III) (легко восстанавливающихся до металла), а также большей прочности соединений таллия(I) по сравнению с производными таллия(III). Ввиду того что между алюминием и галлием находится скандий — элемент первого переходного периода — вполне можно ожидать, что изменение физических и даже химических свойств этих элементов будет происходить не вполне закономерно. Действительно, обращает на себя внимание очень низкая температура плавления галлия (29,78 °С). Это обусловливает, в частности, его применение в качестве запорной жидкости при измерениях объема газа, а также в качестве теплообменника в ядерных реакторах. Высокая температура кипения (2344°С) позволяет использовать галлий для наполнения высокотемпературных термометров. Свойства галлия и индия часто рассматривают совместно с алюминием. Так, их гидрооксиды растворяются с образованием гидроксокомплексов (опыт I) при более высоких значениях pH, чем остальные М(ОН)з. Гидратированные ионы Мз+ этой [c.590]

Практическое осуществление этого способа получения водорода возможно путем замены реакции непосредственного разложения воды термохимическим циклом, состоящим из нескольких реакций, имеющих значения констант равновесия, допустимые для практики. Изучено и предложено много термохимических циклов с целью разложения воды при температурах, не превышающих температуру теплоносителя, отходящего из ядерного реактора (при использовании отбросной теплоты ядерных реакторов). В разработанных термохимических циклах промежуточные вещества — галогены, элементы VI группы (сера), металлы И группы (Mg, Ва, Са), переходные элементы с переменной степенью окисления (V, Ре)— имеют большое сродство либо по отношению к водороду, либо к кислороду. Ниже приведен пример термохимического цикла реакций, приводящих к разложению воды на водород и кислород [c.82]

Кризис теплоотдачи при кипении (пережог). При пленочном режиме кипения иногда температура поверхности нагрева может подняться до чрезмерно высокого значения. Если тепловой поток по существу не зависит от температуры (как это имеет место у поверхностей, которым тепло передается в результате теплового излучения в топке или в результате ядерного деления в топливных элементах ядерного реактора), температура поверхности при неблагоприятных условиях циркуляции жидкости может подняться выше точки плавления, когда тепловой поток слишком велик. Тепловой поток, характеризуемый максимумом на кривой рис. 5.1, называют критическим тепловым потоком. [c.86]

Металлический цирконий и сплавы. Металлический цирконий, не содержащий гафния, и его сплавы применяются преимущественно в атомной энергетике для изготовления оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), теплообменников и других конструкций ядерных реакторов, которые не должны поглощать, нейтроны и обладать высокой стойкостью против действия ядерных излучений при повышенной температуре. [c.308]

Найти мощность внутренних источников теплоты и температуру на поверхности тепловыделяющего элемента ядерного реактора, если диаметр твэла 10 мм, температура на его оси 1150°С, теплопроводность материала твэла 3,5 Вт/(м-К). Твэл охлаждается в среде, температура которой 430°С коэффициент теплоотдачи равен 25-10 Вт/(м2-К). [c.27]

Задача 9. Найдите максимальную температуру в топливном (UO2) сердечнике твэла (тепловыделяющего элемента) ядерного реактора. Сердечник радиусом Гд = 6 мм помещен в оболочку из циркония ( = 20 Вт/(м К)) толщиной 5j = 1 мм. Между сердечником и оболочкой имеется зазор толщиной 82 = 0,3 мм, заполненный гелием. Для гелия при t = 670 °С к = 0,35 Вт/(м К). Оболочка снаружи омывается теплоносителем (водой), температура которого = 250 °С, а а = 30 кВт/(м К). Мощность источ- [c.87]

Анализ условий работы элементов отражателя, выполненного из бериллия, в существующих и создающихся ядерных реакторах позволяет выделить примерно три температурные области его эксплуатации. Низкотемпературная область применения бериллия составляет 50- 150 °С, область повышенных температур — 400—600 и высокотемпературная область — выше 600 °С. [c.25]

В активной зоне ядерного реактора, работающего в установившемся режиме, должно существовать полное равновесие между теплом, выделяющимся в единицу времени в процессе деления (т. е. ядерной мощностью), и теплом, отводимым в единицу времени теплоносителем (т. е. тепловой мощностью). В неустановившихся режимах между выделяющимся и отводимым теплом возникает неравновесие, способствующее повышению или понижению температуры активной зоны реактора. Большая часть тепла выделяется в тепловыделяющих элементах реактора, теплоемкость (аккумуляционная способность) которых мала по сравнению с теплоемкостью всей активной зоны, включая теплоноситель и замедлитель. В связи с этим возникает опасность резкого изменения температуры тепловыделяющих элементов при резком изменении ядерной мощности. Это может привести к аварии или серьезным изменениям в структуре и системе тепловыделяющих элементов. [c.549]

Эволюция звезд и синтез элементов. Элементы неизменны — это положение сыграло важную роль в развитии современной химии. Когда речь идет о масштабах привычных явлений, происходящих в естественных условиях на Земле, и об энергетических изменениях, которые могут быть реализованы с применением традиционной техники, то можно утверждать, что атомы остаются неизменными если же говорить о температурах, значительно превышающих обычную (более 10 К), то изменения затрагивают также и ядра атомов, а следовательно, изменяются и элементы. Взаимное превращение ядер было обнаружено в конце XIX в. и получило название естественной радиоактивности. В наше время применение ядерных реакторов, циклотронов и других ускорителей электрически заряженных частиц также сопровождается превращением атомных ядер, хотя и в небольшом масштабе. Необычайно яркий свет, испускаемый регулярными звездами, обусловлен взаимодействием атомов активность звезд также неразрывно связана с ядерными реакциями. [c.18]

Бериллий удовлетворяет основным требованиям к конструкционным материалам ядерных реакторов, поэтому его используют в качестве замедлителя и отражателя нейтронов, как материал оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) с рабочей температурой до 500—600° С. [c.14]

Смазочные масла для ядерных реакторов, установленных на электростанциях, морских судах и используемых для других целей, находятся в условиях очень сильного радиоактивного излучения при температурах 100—250°. Наиболее мощным дозам облучения подвергаются масла в подшипниках и шестеренчатых передачах механизмов загрузки и выгрузки тепловыделяющих элементов и в приводах регулирующих стержней. Мощность дозы ядерного излучения здесь достигает 3,3 10 рад/сек. Предельно допустимой суммарной дозой облучения обычных нефтяных масел в этих механизмах считают 10 рад. Такую дозу масла получают примерно в течение 35 суток. Радиационная стабильность нефтяных масел недостаточна в условиях работы ядерных реакторов, когда масла применяются без смены в течение многих месяцев и даже ряда лет. [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]

Спекание — агрегация небольших кристаллитов при повышенных температурах, приводящее к снижению удельной поверхности. Металловеды изучают это явление ввиду его вал<ности для многих процессов. Методы, используемые в порошковой металлургии, основаны на понимании механизмов процессов спекания и поверхностной диффузии. Скорость миграции и соединение внутренних пустот в металлах, происходящие в ядерных реакторах, управляются процессами поверхностной диффузии [45]. Признано, что процесс роста кристаллов за счет паровой фазы зависит от поверхностной диффузии подвижных адсорбированных атомов [46]. Технология тонких полупроводниковых элементов связана с поверхностной диффузией, определяющей образование ядра и рост эпитаксиальных пленок [47]. [c.142]

Физические и механические свойства металлического урана в значительной степени исследовались с точки зрения использования урана для топливных элементов в ядерных реакторах. Ценный отчет относительно физической металлургии урана был представлен Футом [45]. В табл. 5.7 перечислен ряд физических и термических свойств металлического урана. Последний является Металлом с относительно высокой температурой плавления, которая несколько выше, чем температура плавления таких металлов, как медь и золото. Тем не менее уран не настолько туго- [c.141]

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]

Введение. После завершения работ по проблеме разделения изотопов урана началась фаза новых исследований — разделение стабильных изотопов. Центробежная технология, которая с успехом использовалась для разделения изотопов урана, оказалась вполне пригодной и для этих целей. Изотопному разделению подверглась целая серия элементов (около 20). Для каждого из них необходимо было синтезировать соединение, которое имело бы упругость пара не менее 5 мм Hg при обычной температуре. Среди этих соединений главенствуют фториды элементов в высших степенях окисления, а также синтезированы другие соединения таких элементов как N1, 2г, С , 5п, Сс1 и т.д., фториды которых не отвечают вышеуказанному требованию. После изотопного разделения этих соединений и получения изотопов необходимого обогащения, как правило, возникает задача получения изотопов в нелетучей устойчивой форме. Получаемые стабильные изотопы служат также исходным материалом для производства ряда радиоактивных изотопов, получаемых путём облучения первых из них на ядерных реакторах или в циклотронах. Ниже представлены результаты исследования по осуществлению этих операций, связанных с выполнением нетривиальных химических задач, которые осложняются тем, что изотопные вещества дороги, и их потери не допустимы. [c.223]

Исключительно высокие температуры плавления борида гафния (3250° С) и карбида гафния позволяют использовать эти соединения в качестве специальных огнеупорных материалов. Борид гафния перспективен для изготовления отдельных деталей, применяемых в ракетостроении [31], и органов регулирования ядерных реакторов, а карбид гафния — в качестве оболочек тепловыделяющих элементов ядерных ракетных двигателей. [c.354]

Рис. 9-2. Распределение температуры в сферическом тепловыде-ляюш ем элементе ядерного реактора

Получение металлического тория высокой степени чистоты, необходимой для его использования в ядерных реакторах, вызывает серьезные технологические трудности ввиду его высокой температуры плавления и большой реакционной способности по отношению к водороду, кислороду, азоту, углероду и другим элементам. [c.235]

Для осуществления наилучшего замедления нейтронов потеря энергии при столкновении должна быть велика, а расстояние между двумя последовательными столкновениями мало. В этом отношении наилучшим материалом является ОгО, за которым следует бериллий. Графит менее эффективен, но имеет важное преимущество вследствие его доступности, дешевизны, высоким механическим свойствам, легкости механической обработки и хорошим тепловым свойствам. Недостатком его является пористость (см. ниже). Газ, используемый в реакторе в качестве теплоносителя, также должен обладать малым поперечным сечением захвата нейтронов. Применяемый для этих целей СО2 не обладает достаточно удовлетворительными тепловыми свойствами и может при определенных условиях реагировать с графитом с образованием СО [185]. При облучении в ядерном реакторе графит получает повреждения, поэтому время от времени элементы должны выниматься и подвергаться отжигу при температуре выше 1500°С. Интересно отметить, что при увеличении эффективной плотности реакторного графита на [c.32]

Изучение расплавленных электролитов заслуживает внимания в основном по двум причинам. 1) Они представляют собой особый класс жидкого состояния, в котором, как будет показано нил<е, главные составные части находятся в виде ионов. По этой причине изучение расплава весьма существенно для понимания природы жидкого состояния по крайней мере в той части, в которой определяющим является кулоновское силовое поле. 2) Расплавленные электролиты имеют громадное промышленное значение. Они находят все большее применение в таких процессах, как электролитическое выделение и очистка элементов, а в последнее время используются также в ядерных реакторах. Благодаря последнему обстоятельству особое значение приобретает вопрос об устойчивости материалов при высоких температурах. Указывалось [6], что одним из наиболее серьезных препятствий на пути успешного развития атомной энергетики является отсутствие на сегодняшний день достаточного количества данных о свойствах расплавленных систем. [c.173]

Впервые разрушения печных труб от действия азота на сталь были обнаружены на установках, где создались условия для диссоциации аммиака на водород и азот. Этот процесс протекает при температурах выше 400 °С, а при температурах более 600 °С молекулярный азот диссоциирует с образованием активного атомного азота, который диффундирует вглубь стали и вызывает разупрочнение ее структуры. С этим явлением пришлось столкнуться при изучении работы ядерных реакторов, где отвод тепла осуществляется током чистого азота. Особенно активно реагируют с ним нержавеющие стали, содержащие хром, алюминий, титан и другие легирующие элементы. [c.166]

Очень немногие люди могут утверждать, что своими собственными глазами видели такие металлы, как титан, неодим, литий, рубидий, европий или тантал, хотя эти элементы не так уж и редки. Например, природные запасы рубидия в 45 раз больше, чем свинца. А кто скажет, что свинец-редкий металл Выражение редкий означает только то, что до сих пор этот металл добывался лишь в относительно малых количествах, так как известны очень небольшие пригодные для разработки его месторождения. Сегодня эти так называемые редкие металлы - материалы для новой техники. Титан-коррозионно-устойчивый соперник алюминия и сталей, применение которого в химической промышленности особенно резко возросло в последние годы. Уран и торий - материалы энергетики будущего. Тантал-родоначальник особо прочных кислого- и жаростойких сплавов. Без платины, палладия и родия была бы немыслима химия катализаторов. Более 98% мировых запасов платиновых металлов, которые в 1971 г. исчислялись в 14 тыс. т, находятся в Южной Африке, Канаде и СССР. Мировое производство их составляет 119 т, причем 60% этого количества приходится на долю Советского Союза. Интересно то, что через 20 лет примерно половину производства благородных металлов будут составлять родий и палладий, выделенные из радиоактивных отходов ядерных реакторов. Желательно было бы из той же атомной мельницы получать теллур-99. Этот элемент-не только ценный сверхпроводник, но и отличный ингибитор коррозии. При незначительной его концентрации (до 0,1 мг/л) железо не ржавеет ни в воде, ни в солевых растворах даже при повышенных температурах. [c.28]

Из каждого канала ядерного реактора непрерывно отбираются пробы газообразного теплоносителя для того, чтобы немедленно выявить тот тепловыделяющий элемент, в оболочке которого образовались отверстия или трещины через, эти трещины газовый поток может загрязниться радиоактивными продуктами деления. Газ из пробоотборных трубок проходит над проволоками, несущими электрический заряд продукты деления осаждаются на этих проволоках и регистрируются. Проволока скользит вокруг блоков, укрепленных на роликовых подшипниках, требующих смазки. Подшипники должны удовлетворительно работать долгое время без значительного увеличения трения, которое может вызывать чрезмерное натяжение проволоки. Подшипники подвергаются действию гамма-излучения и высоких температур и работают в атмосфере углекислого газа. [c.224]

Очистка Zr от Hf очень важна, так как, несмотря на большую близость химических свойств, они сильно отличаются друг от друга физическими характеристиками. Уже упоминалось, в частности, что Zr имеет малое, а Н — большое сечение захвата медленных нейтронов. Поскольку металлический Zr удобен для исиользования в качестве оболочек тепловыводящих элементов ядерных реакторов, интерес к развитию методов отделения Zr от твердой примеси Hf очень велик. Обычно используют трубы из А1, но А1 не выдерживает в потоке воды температуры, более высокой, чем 400°С. Zr значительно более инертен и поэтому более термостоек. [c.108]

Условия = onst, = onst, а = onst, которые использовались при выводе формул, далеко не всегда выполняются на практике. Например, при охлаждении цилиндрических тепловыделяющих элементов ядерных реакторов температура теплоносителя Т. возрастает с увеличением координаты z. Однако, если при этом по-прежнему выполняется условие <)Г/ Зф = О и к тому же dq ldz dq ldr (т.е. можно пренебречь изменением плотности теплового потока вдоль оси стержня), то полученные выше формулы сохраняют свою силу. В них достаточно заменить постоянные значения и а на текущие (при данном z). [c.54]

При выборе правильной методики сверхчувствительная магнитометрия применима и как технологическое средство. О первом применении сверхпроводящих (но без применения сквида) магнитометров для промышленного контроля сообщила компания Дже-нерал Электрик [311]. Ею разработан метод контроля качества тепловыделяющих элементов ядерных реакторов ( твэлов ) посредством измерения магнитных свойств этих элементов. Метод позволяет контролировать содержание гадолиния в таблетках ядерного топлива из окиси урана иОз с точностью до 0,1%, и это даже при наличии ферромагнитной примеси порядка 0,2%. Распределение парамагнитной восприимчивости вдоль стержня твэла (длиной до 4 м) измеряется при его медленном протягивании через область чувствительности магнитометра дпиной около сантиметра. Твэл все время находится при комнатной температуре. Влияние ферромагнитных примесей устраняется тем, что измерения проводятся в сильном магнитном поле (больше 2 Тл), создаваемом сверх-проводяищм магнитом, а в таком поле железо полностью магнитно насыщено и его намагниченность не зависит от поля. Парамагнитную часть восприимчивости можно вьщелить при измерении в двух разных больших полях. Вероятно, это не единственный возможный метод магнитного контроля, но на сегодняшний день он наиболее отработанный. Прибор эксплуатируется с 1977 г. и может контролировать до 20000 твэлов в год. Использование сквида в таком измерительном приборе позволит существенно расширить диапазон контролируемых параметров твэлов и других технических изделий. Очевидно, что подобные методы технологического 176 [c.176]

Применение элементов подгруппы мышьяка и их соединений. До недавнего времени (50-е годы XX в.) применение элементов подгруппы мышьяка было сравнительно ограничено. Они использовались главным образом в качестве легирующих добавок к специальным сплавам. Так, добавление 0,5% As к свинцу сильно увеличивает поверхностное натяжение последнего в расплавленном состоянии, что улучшает литейные качества. Сурьма является важной составной частью типографских сплавов и баббитов. Ее действие выражается в повышении твердости свинцово-оловянной основы. Висмут, в свою очередь, является основой ряда легкоплавких сплавов, наиример сплава Вуда (четверная эвтектика, состоящая из 50% Bi, 25% РЬ, по 12,5% Sn и d с температурой плавления 60,5°С). Легкоплавкие сплавы на основе Bi используют в качестве теплоносителей в ядерных реакторах. Для этих же целей используют и чистый висмут, обладающий сравнительно низкой температурой плавления (271 °С) и очень высокой температурой кипения (1427 "С). [c.299]

По неравновесным теориям синтез атомных ядер протекает при низких температурах и давлении. Одной из наиболее широко известных таких теорий является a-P-Y-тeopия, предложенная в 1948 г. Согласно этой теории, возникновение химических элементов происходило в момент быстрого расширения первичной материи, называемой илём . Под ним подразумевается система из нейтронов и гамма-квантов при большом данлении. Когда в результате релятивистского расширения давление в системе упало, то нейтроны стали превращаться в протоны и электроны, ибо газ, состоящий из одних нейтронов, может существовать только лишь при очень высоких плотностях, подобных плотностям нуклонов в атомных ядрах. Образующиеся протоны захЕ-атынали нейтроны с образованием дейтронов, которые в свою очередь также способны присоединять нейтроны. Предполагается, что за 15 мин путем Последовательного захвата нейтронов и Р-распада образующихся ядер, подобно тому как это происходит в ядерном реакторе за длительное время, были созданы все существующие в настоящее время изотопы природных стабильных элементов. Описанная теория хотя Удовлетворительно объясняет некоторые закономерности распространенности изотопов в области тяжелых ЗДементов, но совершенно неприменима к объяснению [c.99]

Электролиз воды или пара при разных температурах может приводить к разложению воды. Это испытанная и коммерчески реализованная технология для получения водорода. Недостатком этого способа в первую очередь является большое энергопотребление, что влечет за собой высокую стоимость процесса. Поэтому более перспективным процессом производства водорода принято считать высокотемпературный электролиз водяного пара (ВТЭП). Термодинамика электролиза водяного пара такова, что этот процесс целесообразнее проводить при высоких температурах. Высокие температуры также увеличивают активность электродов, и помогают понизить катодное и анодное перенапряжение. Поэтому можно увеличить плотность тока при высоких температурах и одновременно снизить потери, связанные с поляризацией, что в целом приводит к увеличению эффективности процесса. Материалы для процесса высокотемпературного электролиза водяного пара могут быть изготовлены из керамики, тем самым решаются проблемы коррозии. Реакционная схема ВТЭП об-ратна процессу в твердооксидных топливных элементах. Молекулы водяного пара диссоциируют на пористом катоде, образуя обогащенную смесь Н.О с Н2, тогда как ионы кислорода мигрируют через непористый, ионпроводя-щий твердый электролит к пористому аноду, где рекомбинируют до молекулы кислорода. Таким образом, водород и кислород автоматически разделяются твердооксидной мембраной. Совмещение высокотемпературного электролиза водяного пара с разными типами ядерных реакторов, обеспечивающими высокие температуры процесса, позволяет добиваться высокой общей эффективности процесса с КПД > 45 %. [c.46]

Нет нужды подробно описывать все стадии химического разделения плутония и урана. Обычно разделение их начинают с растворения урановых брусков в азотной кислоте, после чего содержащиеся в растворе уран, нептуний, плутоний и осколочные элементы разлучают , применяя для этого уже традиционные радиохимические методы — осаждение, экстракцию, ионный обмен и другие. Конечные плутонийсодержащие продукты этой многостадийной технологии — его двуокись РиОг или фториды — РиРз или РиР4. Их восстанавливают до металла парами бария, кальция или лития. Однако полученный в этих процессах плутоний не годится на роль конструкционного материала — тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов из него не сделать, заряда атомной бомбы не отлить. Почему Температура плавления плутония — всего 640° С — вполне достижима. [c.400]

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]

Вероятно, самой важной формой, в которой уран используется в реакторах, является металл. Для работы многих типов реакторов необходима высокая концентрация атомов урана, а металл обладает наибольшей плотностью. Физические и особенно химические свойства урана таковы, что требуют значительной изобретательности исследователей для того, чтобы разработать совершенные промышленные процессы получения металла. При повышенных температурах уран реагирует с большинством обычных тугоплавких материалов и металлов. Тонкоизмельчен-ный уран реагирует при комнатной температуре со всеми компонентами атмосферного воздуха, за исключением благородных газов. К счастью, в противоположность титану и цирконию, введение небольших количеств кислорода или азота не оказывает серьезного неблагоприятного действия на механические свойства металла. Поскольку металлический уран используется в ядерных реакторах, урановые топливные элементы должны быть свободны от самых незначительных загрязнений, поглощающих нейтроны, например бора, кадмия или редкоземельных элементов и в равной степени от ощутимых количеств многих других элементов. Требования чистоты в этом случае являются более строгими, чем для обычных стандартов, установленных для других металлов. Хилшки и металлурги разрешили эти весьма трудные проблемы за очень короткое время. [c.138]

Силициды молибдена используются в виде покрытия на металлическом молибдене, применяемом для нагревательных элементов высокотемпературных электропечей, особенно для печей, работающих в окислительных условиях [164]. В Швеции выпускается силицид молибдена с добавками окиси кремния, окислов и металлов, известный под названием супер-кантдл , обладающий особенно высокой устойчивостью при температурах порядка 1550—1600° С. Но, как указывает Г. В. Самсонов [163], силицид молибдена не обладает достаточной прочностью для того, чтобы служить самостоятельным конструкционным материалом. Выше уже упоминалось о химической стойкости силицидов и их способности выдерживать тепловые удары, что позволит использовать их, возможно, в составе огнеупоров, теплообменников ядерных реакторов и т. д. [c.99]

Температура в камере (реакторе) ядерно-ракетного двигателя зависит от типа реактора, в котором осуществляется реакция деления. Для твердофазного реактЪра с керамическими тепловыделяющими элементами температура лимитируется прочностью твэлов и не должна превышать 2500—3000° К. [c.256]

Получение и использование. Цирконий широко распространен в земной оре, о концентрированные руды его сравнительно редки. Гафний обнаруживается во всех циркониевых минералах, где его содержание не превышает -нескольких процентов от содержания циркония. Разделить эти элементы труднее, чем лантаноиды. Это удается лишь при помощи ионного обмена и экстракции. Чаще всего -их используют в металлургии и строительстве атомных реакторов цирконий — материал для конструкции ядерных реакторов, а гафний— основа регулирующих стержней. Высокая коррозионная стойкость циркония позволяет применять его в нейрохирургии. Из сплавов этого металла делают кровеостанавливающие зажимы, хирургический инструмент и иногда даже нити для наложения швов при операциях мозга. Здесь он соперничает с металлами V группы— иобием и танталом. Сплав тантала с 8% вольфрама и 2% гафния сохраняет высокую прочность и при температурах, близких к абсолютному нулю, и при 2000° С. Поэтому он является перспективным материалом для изготовления камер сгорания ракетных двигателей, каркаса и обшивки ракет. [c.335]

Сейчас технеций получают из осколков деления урана-235 в ядерных реакторах. Правда, выделить его из массы осколков непросто. На килограмм осколков приходится около 10 г элемента № 43. В основном это изотоп технС ций-99, период полураспада которого равен 212 тысячам лет. Благодаря накоплению технеция в реакторах удалось определить свойства этого элемента, получить его в чистом виде, исследовать довольно многие его соединения. В них технеций проявляет валентность 2+, 3+ и 7+- Так же, как и рений, технеций — металл тяжелый (плотность 11,5 г/см ), тугоплавкий (температура плавления2140°С), химически стойкий. [c.235]

При облучении в ядерном реакторе топливных элементов из металлического урана металл претерпевает существенные изменения в размерах и структуре. Кроме того, радиация вызывает коробление и шелушение его поверхности. Под влиянием радиации цилиндр значительно увеличивается по длине, а сечение его становится эллиптическим [65]. На пространственную стабильность оказывает влияние размер зерен исходного материала, способ изготовления и присутствие в металле небольших добавок. Чем мельче зерна, тем больше изменение под действием радиации. Эти явления значительно снижаются в урановых стержнях, прокатанных при высоких температурах р- или 7-перекристалли-зация первоначального а-металла создает беспорядочную ориентацию и снижает скорость роста. В сплавах, содержапщх небольшое количество урана, радиационные повреждения обычно бывают незначительными. Среди сплавов, в которых уран присутствует как основной компонент, хорошей пространственной стабильностью обладает сплав урана с молибденом (10% молибдена). Влияние радиации на структуру металла подобно (но не [c.150]

Вода. Коррозионная стойкость чистого ниобия в воде и водяном паре недостаточно высока, чтобы этот металл можно было использовать в качестве оболочек тепловыдс-ляющихся элементов водоохлаждаемых ядерных реакторах. В то же время сплавы ниобия с молибденом, титаном, ванадием и цирконием имеют повышенную стойкость и могли бы иримеияться в эти. с целях. Наилучшей коррозионной стойкостью обладает сплав N5—10Т1—ЮМо, но более практичен силав ЫЬ—7У с хорошей свариваемостью. Этот сплав характеризуется также хорошими прочностными свойствами ири высоких температурах. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология