Про корпуса и флюэнсы, Вынос из О стратегии развития Опции

[alex_bykov]

Ребята, на пустом месте ломаете копья.
Ну и что, что есть твэги?.. А когда-то были СВП. Они, конечно, ограничивали схемы загрузки, поскольку конкурировали с СУЗами за НК в ТВС, зато они не ограничивали обогащение в твэлах, которые потом стали твэгами (если что, температура плавления топлива в твэге с выгоранием падает серьёзнее, чем в обычной керамике из диоксида урана, вот и "страхуются", чтобы твэг всегда был менее напряжённым).
Но общее направление движения таково, что от сборок выгорающего поглотителя, устанавливаемых в кассету, почти повсеместно уже перешли к интегрированному в топливо поглотителю. Но это не обязательно цирконий. Те же амеры для себя диборид циркония на таблетку напыляют. Есть свои плюсы и свои минусы по сравнению с гадолинием. Наши танцуют с бубном над другими редкоземельными поглощающими присадками (в тех же РБМК давно начали использовать эрбий). И что? СВП стали от этого хуже, что ли?..

[волк полярный]

Ребята, на пустом месте ломаете копья.
Ну и что, что есть твэги?.. А когда-то были СВП. Они, конечно, ограничивали схемы загрузки, поскольку конкурировали с СУЗами за НК в ТВС, зато они не ограничивали обогащение в твэлах, которые потом стали твэгами (если что, температура плавления топлива в твэге с выгоранием падает серьёзнее, чем в обычной керамике из диоксида урана, вот и "страхуются", чтобы твэг всегда был менее напряжённым).
Но общее направление движения таково, что от сборок выгорающего поглотителя, устанавливаемых в кассету, почти повсеместно уже перешли к интегрированному в топливо поглотителю. Но это не обязательно цирконий. Те же амеры для себя диборид циркония на таблетку напыляют. Есть свои плюсы и свои минусы по сравнению с гадолинием. Наши танцуют с бубном над другими редкоземельными поглощающими присадками (в тех же РБМК давно начали использовать эрбий). И что? СВП стали от этого хуже, что ли?..

слушай ладно бог с ними СВП,ТВЭГИ, я вообще транспортными установками занимался, ну в смысле пароходами, борей,ясень,лошарик, белгород если кто слышал о таком, а сейчас на плавучку устроился, я не на столько искушон в материалах топливных композиций, как вы, но обясните там везде интерметалид, а вот на пэбе керамика пошла объсните что к чему, ну я понимаю на станциях зона энергонапряженная (без цифир, не знаю моно здесь выкладывать или нет), а там в 3-4 раза меньше

[волк полярный]

ну или хотябы направьте что почитать, чтоб понимание было

[ВОВИЩЕ]

И что? СВП стали от этого хуже, что ли?..

Как они могут стать хуже, если их нет? Нету! Не испозуются...
Тепловыделяющие элементы с интегрированным выгорающим поглотителем это не СВП ниразу

И к свежему в центре должны СВП прилагаться, иначе могут возникнуть какие-то неприятные моменты по реактивности.

Стесняюсь спросить, какие такие "моменты по реактивности"?

[волк полярный]

Как они могут стать хуже, если их нет? Нету! Не испозуются...
Тепловыделяющие элементы с интегрированным выгорающим поглотителем это не СВП ниразу
Стесняюсь спросить, какие такие "моменты по реактивности"?

а для чего сделан переход от свп к интегральной компановке, в принципе, (я сам вооружейник, но ушёл в мирный атом и не во всё пока вник) если не сложно можете объяснить что к чему

[волк полярный]

ивиняюсь дошло

[alex_bykov]

Как они могут стать хуже, если их нет? Нету! Не испозуются...
Тепловыделяющие элементы с интегрированным выгорающим поглотителем это не СВП ниразу
Стесняюсь спросить, какие такие "моменты по реактивности"?

Володя, не используются у тебя на ЗАЭС, а вот на Южке-2 и, особенно, на Южке-1 ещё пару лет назад встречались, да ещё и с разным содержанием бора.
И, насколько я помню, РАЭС-4 мы таки на зоне с СВП пускали...

Ещё раз повторюсь, ИТВП - не панацея, поскольку он, в отличие от СВП, довольно заметно влияет на топливо и/или оболочку. Другой вопрос, что в новых проектах РУ СУЗов больше, т.е. СВП ставить стало почти некуда. А на старых проектах вы просто попали в ловушку унификации топлива, по идее, можн использовать и ИТВП, и СВП в зоне одновременно, но это усложняет выбор компоновки, а ваши расчётчики из-за постоянной загруженности любят простые решения

[alex_bykov]

слушай ладно бог с ними СВП,ТВЭГИ, я вообще транспортными установками занимался, ну в смысле пароходами, борей,ясень,лошарик, белгород если кто слышал о таком, а сейчас на плавучку устроился, я не на столько искушон в материалах топливных композиций, как вы, но обясните там везде интерметалид, а вот на пэбе керамика пошла объсните что к чему, ну я понимаю на станциях зона энергонапряженная (без цифир, не знаю моно здесь выкладывать или нет), а там в 3-4 раза меньше

Главное, не энергонапряжённость. Вопрос с температурами плавления можно решить и выбором геометрии твэла, например, уменьшив его диаметр, или увеличить теплопроводность газового зазора и т.д.

Керамика проще в производстве, чем интерметаллид, но не выдерживает быстрых переходников, которые необходимы в связи с резким сбросом/набором нагрузки на лодочных реакторах (керамика при таких скоростях разогрева/остывания просто трескается). У ПАТЭС режим работы иной, он куда ближе к серийным АЭС, и скорости изменения мощности там разумно ограничены, значит, правильнее выбирать для неё более дешёвое в производстве топливо, к тому же отработанное сотнями реакторо-лет реальной эксплуатации в сходных условиях...

[волк полярный]

спасибо

[Vadik]

Керамика проще в производстве, чем интерметаллид, но не выдерживает быстрых переходников, которые необходимы в связи с резким сбросом/набором нагрузки на лодочных реакторах (керамика при таких скоростях разогрева/остывания просто трескается). У ПАТЭС режим работы иной, он куда ближе к серийным АЭС, и скорости изменения мощности там разумно ограничены, значит, правильнее выбирать для неё более дешёвое в производстве топливо, к тому же отработанное сотнями реакторо-лет реальной эксплуатации в сходных условиях...

Тогда у меня вопрос. Даже на самых военных реакторах скорость набора мощности ограничена количеством запаздывающих нейтронов. К тому же таблетку не кидают в горячую печь, а она сама разогревается практически равномерно по всему объему за счет внутренней реакции, с чего бы ей при этом трескаться?
А быстрые/аварийные остановки случаются и на э/станциях. Так что, как мне кажется, использование металлического топлива в лодках связано с другими причинами.

[alex_bykov]

Тогда у меня вопрос. Даже на самых военных реакторах скорость набора мощности ограничена количеством запаздывающих нейтронов. К тому же таблетку не кидают в горячую печь, а она сама разогревается практически равномерно по всему объему за счет внутренней реакции, с чего бы ей при этом трескаться?
А быстрые/аварийные остановки случаются и на э/станциях. Так что, как мне кажется, использование металлического топлива в лодках связано с другими причинами.

Vadik, данная логика не работает. Грубо говоря для подкритичности на мгновенных нейтронах асимптотическая скорость набора мощности, действительно, определяется разницей бэты эффективной и реактивности, но не надо забывать, что изменение доли мгновенных нейтронов в балансе само по себе создаёт скачок мощности (см., например, здесь).

Далее, таблетка разогревается неравномерно, если очень грубо, - тепловые нейтроны, пришедшие из теплоносителя, эффективно захватываются периферией таблетки, а быстрые "пролетают насквозь", т.е. основное энерговыделение проявляется на периферии, центр ещё нужно прогреть /у БНов с этим, кстати, получше будет/.

Далее. Для живучести таблетки куда важнее скорость разогрева, чем скорость охлаждения - при охлаждении играет существенную роль газовый зазор, не допускающий слишком уж резкого градиента температур в таблетке (его теплопроводность всё-таки хуже, чем у керамики), а дальше уже свою роль играет запасённое в таблетке тепло... Т.е. таблетка остывает постепенно, несмотря на "уже холодную" оболочку (да и ненамного она холоднее становится). Главной причиной, по которой ограничивают скорость сброса мощности - возможность для "уже холодной" оболочки "сесть" на ещё горячую таблетку, из-за чего возникают растягивающие напряжения в оболочке (как правило, это приводит к раскрытию малых дефектов и появлению новых микротрещин). Худший случай - аварийный останов. Тут, и правда, имеем через раз всплеск активности (поэтому кол-во таких циклов для топлива энергетических реакторов ограничено, и именно поэтому я, например, очень отрицательно отношусь к новомодной АЗ по локальным параметрам - имея колоссальные коэффициенты запаса по параметру нужно вводить запрет на подъём мощности, а не сбрасывать АЗ, иначе "лекарство" получается хуже "болезни"). Скорость набора мощности в энергетических реакторах ограничена куда основательнее (начиная с % в минуту со снижением до % в час при приближении к номиналу), вплоть до обязательной выдержки на "полочке"... Лодочные реакторы себе позволить такого не могут.

Я достаточно подробно ответил, или остались неясности?..

[Vadik]

Я достаточно подробно ответил, или остались неясности?..

Да, спасибо, Александр!
Хотя ваше объяснение несколько противоречит моим представлениям.
Например, наливаем мы кипяток в холодный стеклянный толстостенный стакан - он лопается. Если налить холодной воды и греть в микроволновке на небольшой мощности, тогда не лопнет. т.е. при создании разницы температур в соседних участках материала, который имеет ненулевой коэфф. температурного расширения возникает деформация. Если эта деформация превышает предел упругой деформации, то происходит пластическая необратимая деформация, металл в таком случае коробится, а материалы не способные к пластической деформации (стекло, керамика) растрескиваются.
Более сложные варианты, когда в исходном материале уже есть напряжения мы сейчас не рассматриваем.
Теперь вернемся к нашим таблеткам. Самый большой температурный градиент она будет иметь на максимальной мощности, т.к. тепло выделяется по всему объему, а отводится только с поверхности. Если тепла выделяется в поверхностных слоях больше из-за большего количества нейтронов, приходящих извне, то это только уменьшит градиент температур. (тепло выделилось на поверхности и отвелось с поверхности, середина как-бы в теплообмене не участвует).
Таким образом, таблетка стабильна в холодном состоянии, стабильна в разогретом состоянии при температуре спекания (>2000) и стабильна на мощности, когда середина горячая, а внешняя поверхность относительно холодная. Точных цифр искать лень, но разница в сотни градусов. бОльших градиентов мы не достигаем.
Имхо, основная проблема не в радиальных перепадах температур, а в осевых нагрузках, когда из-за распухания выбирается зазор и таблетка теряет подвижность относительно оболочки, и разница коэффициента металл-керамика при перепадах температур приводят к значительным напряжениям и повреждениям.
Лодочные реакторы как и все военное проектируют с большим запасом прочности, в том числе и по теплогидравлике, поэтому позволяют быстрый набор мощности. На электростанции же запас маленький, а при наборе мощности появляются короткоживущие изотопы, влияющие на реактивность (тот же йод-ксенон) и система регулирования должна это изменение компенсировать, причем в большой зоне по многим точкам. Чтобы в процессе регулирования не выйти за пределы допустимости, и не достичь кризиса теплосъема и замедляют скорость при подходе к максимуму.
Сугубо мое имхо, как я это себе представляю.

[Vaklin Hristov]

Скромное мнение, которого не буду отстаивать если есть другое обоснованное мнение, что таблетку можно рассматривать как объект, который имеет почти неизменные характеристики по градиенту температуры при работе на разных мощностях. Проблемы при нестационарных режимах возникают из за побочных элементов, которые появляются внутри таблетки.

[ВОВИЩЕ]

при наборе мощности появляются короткоживущие изотопы,
влияющие на реактивность (тот же йод-ксенон)
и система регулирования должна это изменение компенсировать

Ну, так открой "тонкий впрыск" и сиди в носу ковыряйся, через трое суток закроешь...

[Vadik]

Кстати вот: подводная лодка проекта 941 "Акула" снабжена двумя реакторами ОК-650

ОК-650 — серия водо-водяных ядерных реакторов на тепловых нейтронах, размещаемых на подводных лодках. В качестве ядерного топлива используется высокообогащённая по 235-у изотопу двуокись урана. Тепловая мощность — 180…190 МВт.

военней некуда, а топливо неметалл!

[Vadik]

... таблетку можно рассматривать как объект, который имеет почти неизменные характеристики по градиенту температуры при работе на разных мощностях.

Уважаемый Ваклин, Закон Фурье с вами не согласен

В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры

Или я неправильно вас понял, или у вас у ядерщиков классическая физика не работает.

[ВОВИЩЕ]

Чтобы в процессе регулирования не выйти за пределы допустимости,
и не достичь кризиса теплосъема и замедляют скорость при подходе к максимуму.
Сугубо мое имхо, как я это себе представляю.

При наборе мощности после перегрузки или после длительной (более 12 сут.)
работе на пониженной мощности скорость ограничивают 1(одним)% в час!
Так радикально снижают скорость из-за боязни промахнуться? Не думаю.

[Vadik]

Ну, так открой "тонкий впрыск" и сиди в носу ковыряйся, через трое суток закроешь...

Можно ссылку, а то яндекс предлагает системы впрыска топлива

[Vadik]

При наборе мощности после перегрузки или после длительной (более 12 сут.)
работе на пониженной мощности скорость ограничивают 1(одним)% в час!

Так радикально снижают скорость из-за боязни неравномерного нагрева таблетки диаметром 7.5мм? Не думаю.

[Vaklin Hristov]

Уважаемый Ваклин, Закон Фурье с вами не согласен

Или я неправильно вас понял, или у вас у ядерщиков классическая физика не работает.

Все виды физики у нас работают.