Вроде недавно говорили о толерантном топливе. Не нашел в какой ветке пока сюда:
http://valve-expert.ru/news/kompanii/vniin...kosti-keramiki/

История вопроса
http://www.proatom.ru/modules.php?name=New...le&sid=6531

"топливо для реакторов ВВЭР" - имеется в виду для всех легководников?

"топливо для реакторов типа ВВЭР".

"Реактор типа ВВЭР" = "реактор типа PWR" = легководник под давлением.

BWR их не интересует?

Это ж статья автора из Девятки.
Зачем им-то BWR?

Ничего не понял, трубки-шмубки. Толерантное топливо - это для Европы, так? А для Ирана - халяльное?

Давно пора сделать что-то подобное.
Такие оболочки твэл не будут при авариях вступать в реакцию с водородом.

Однако, остается важный вопрос: каким образом будут крепиться к таким трубкам концевые детали? Сварка и пайка исключены, приклеивать?

Вы хотели сказать с выделением водорода

Если нашли способ "выпекать" трубки, возможно такой способ подойдёт и для "запекания" концов

Этого я не понимаю. Если там остается вода, то какой бы не был материал, а при перегреве водород с кислородом вполне себе получим со всеми вытекающими. Главный то вопрос - охлаждение всей конструкции так чтобы целостность не нарушилась. Неужели можно этого добиться, просто чуть чуть повысив температуру до которой ТВЭЛ может нагреться? Понятно, что газовое охлаждение, всякие там галечные конструкции и прочее проблему решают (но решают то иначе, решают обеспечив свободное охлаждение без наличия воды), а как решает замена циркония на что-то тугоплавкое - тепло то все равно будет выделяться и нагреет твэл до температуры плавления этого _тугоплавкого_ если его не отводить...

Почитайте дла разогрева

http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kabakchi/9.html

НЯП, времена до плавления топлива, а также количество и скорость выделения водорода (если остаётся цирконий) тоже имеют значение.

То есть, если неким покрытием на цирконии мы можем снизить выделение водорода при отказе охлаждения до величин, при которых надёжно уже спасают катализаторы и/или штатная система вентиляции через фильтры, то это уже мал-мала, но таки победа.
Радиолизный водород будет всё равно; пока в реакторе есть вода, от водорода никуда не деться. Вопрос количества и динамики.

Восстановление металлов из окислов водородом --- это стандартная технология, к примеру, так восстанавливают вольфрам. Из "ржавчины" получаетсся металл в виде порошка --- сырье для порошковой металлургии. Кислороод, перекочевывая от окмсла металла к водороду, дает, естественно, воду, точнее, водяной пар. В химии прямая и обратная реакция всегда сосуществуют, в процессе восстановления металла реакция односторонняя, так как при продувании водорода над "ржавчиной" водяной пар механически удаляется из зоны реакции. В случае пароциркониевой реакции уже водород улетучивается. Так что при парометаллическая реакция в принципе возможна для любых металлов, вопрос только насколько должен быть раскален металл. Цирконию "повезло" в том, что в активной зоне есть "удачный" способ его разогрева в водяном пару.

Труды семинара в Окридже по ATF, октябрь 2014.
Публикация МАГАТЭ.
http://atominfo.ru/newsn/u0746.htm

(кликабельно)

Интересно, паротитановая реакция бывает?

C 800C.

эм.. а в случае полного расплава, при образовании ТСМ, титан должен всплыть вверх, так как он легче?
"прикрыть собой" цирконий.
я правильно разумею?
Татарин


даже бедолага гугл растерялся с паротитановая реакция .
можно, где то, почитать, доступный "пешеходам", материал?

К этому докладчику (а это Карзов) первый же вопрос был вежливо-резкий.
Да, его спросили как раз про взаимодействие пара с титаном.
Напомнили, что, кроме оболочек твэлов, в кассете есть и другие конструкционные элементы (об этом часто "забывают" разработчики толерантных топлив, а ведь менять надо всю систему).
Ну и про то, что произойдёт, когда случится кориум.

К сожалению, заседание было пленарное, а на пленарном заседании долгие дискуссии не поощряются. Поэтому развёрнутого ответа у докладчика не получилось.

Он сказал, что по-хорошему надо было бы верхний слой оболочки делать из никеля, но это невозможно.
Про взаимодействие титана докладчик сказал так - есть разные титановые сплавы с разными свойствами (т.е. читай так, что в реальности предлагается не чистый титан, а его сплав - какой именно, вот тут без комментариев, точные составы реакторных сплавов суть ноу-хау).
Про кориум - если дошло до расплавления топлива, то поздно пить Боржоми.

Но как себя поведёт такая композитная оболочка при расплавлении - это, наверно, всё-таки не к материаловеду вопрос (а докладчик занимается материалами).
А вообще, первая её задача - дать аппарату дополнительное время за счёт того, что оболочка будет дольше нагреваться до начала опасного взаимодействия.

стоит ли вся эта суета (пробные макеты, испытание. доказательство перед регулятором) ради пары часов в аварии.

Так он не расплавится нифига, будет стоять себе ровненько, а кориум уже проплавит КР
P.S. Тугоплавкость у него повышенная

"Первая" задача не означает "последняя".

Например, титановый слой будет забирать часть производимого водорода (см. картинку выше по ветке).

циркониевые сплавы более тугоплавки чем титан.
разве не так?

Вопрос в том, какие сплавы...

Практически любые. Речь же идёт не о том, когда оболочка ТВЭЛа расплавится, а о том, когда а) начнётся реакция с водяным паром б) материал оболочки потеряет прочность (это происходит куда раньше плавления!).

Судя по тому, что тот же Вест вовсю занимается подобными работами - стоит. Для Украины - особенно, почитайте работу ваших гидравликов из КПИ и ГНТЦ ЯРБ по смешанным загрузкам...

Западники, например, пробуют нанесение на оболочку силикатов, но там, насколько я понимаю, хрупкая плакировка получается. Можно ещё попробовать вернуться к анодированию оболочек (ИМХО, процесс незаслуженно исключён из технологической цепочки), вот там можно и никель на цирконий посадить...

Учебник химии. Вряд ли есть именно одним именным словом "паротитановая", но вообще, принципиально, титан c водой реагирует (с Ti2O и водородом в результате).

Вестингауз представил своё толерантное топливо.
EnCoreTM Fuel
Но пока только сообщение для прессы.
http://www.westinghousenuclear.com/About/N...T-FUEL-SOLUTION

Ну, судя по украинским публикациям, на смешанных зонах заклинивание ГЦН приводит к пароциркониевой реакции, есть смысл "агрессивно впаривать" решение для проблем, которые создают сами.

Никипелова:
"Мы думаем, что года через четыре, через пять требование толерантности будет обычным контрактным требованием".

Вот теперь BWR интересует и ТВЭЛ с Девяткой.

Ccылка как требует модератор: http://atominfo.ru/newss/z0598.htm
И вопрос. Можно узнать, что делается у нас по толерантному топливу?

ТВЭЛ выбрал четыре варианта для реакторных испытаний.
Три синицы в руках и один журавль в небе.

Самое простое - это хромовое покрытие оболочки. Практически не влияет на НФ и ТФ/ТГ и т.д., не сказывается сильно на экономике. Реализовать и внедрить можно быстро, вопрос нескольких лет. Поэтому за такой или подобный варианты взялись многие, не только наши.
Недостаток - хромовое покрытие не устраняет угрозу пароциркониевой реакции полностью, так как цирконий остаётся в активной зоне. Если слой покрытия будет сдираться во время работы или аварии, то контакт цирконий-горячая H2O всё равно сохраняется.

Второй вариант - убрать цирконий из АЗ физически. Выбор очевиден, у нас есть морские сплавы для ОКБМовских реакторов, опыт эксплуатации есть, претензий больших нет, вот их и можно поставить в ВВЭР.
Конкретно - сплав 42ХНМ, тем более, что он уже присутствует в зоне ВВЭРов.
Недостаток - более высокие сечения. То есть, или повышаешь обогащение, или сокращаешь кампанию. И то, и то плохо для экономики.
Возможное решение - так как механические свойства 42ХНМ лучше, чем у циркониевых сплавов, то можно утонить оболочку - то есть, уменьшить объёмную долю конструкции в зоне.

Третий вариант - изменение топливного материала. Улучшить его теплофизику и т.д.
Здесь выбор тоже очевиден, у нас есть опыт работы с уран-молибденовым топливом для ИРов.

Четвёртый вариант - это перспективные всякие вещи, типа SiC и т.п.

Сейчас начался этап реакторных испытаний в Димитровграде. Выбирать между четырьмя вариантами станут по его итогам.

По нему и его предшественникам у наших есть большой опыт, что и даёт основания надеяться на быстрое внедрение, если решат внедрять именно его.

Работы по нему появились в середине 70-ых годов. Из воспоминаний Ю.В.Желтова (ОКБМ) известно, что в это время наблюдались проблемы (он пишет: "разрушались") у оболочек твэлов транспортных реакторов даже при небольших выгораниях.
Желтов обосновал необходимость повышения содержания в материале оболочки хрома.
Чуть позже появились соответствующие сплавы. Последнее название, под которым они известны сегодня - бочваллой.

То есть, опыт применения у него хороший, но нужна дополнительная работа по толщинам оболочек для ВВЭР, чтобы не допустить сильного проигрыша в нейтронном балансе из-за увеличения доли хрома в активной зоне.

Лучше будет "цирконий-горячий H2O"
температура все-таки за ~ 800 С.

Угрюмов не спешит говорить, какой именно (или какие именно) варианты пойдут на испытания в одном из российских энергоблоков.
Зато появились сроки - загрузка опытных толерантных (или, как предлагают теперь писать, противоаварийных) твэлов на одном из блоков с тысячником произойдёт в 2020 году.
http://atominfo.ru/newst/a0250.htm

в какое время живем

даже твэли, и те - ТОЛЕРАНТНЫЕ!

Поэтому и предлагают иной вариант названия.
Посмотрим, приживётся ли.

По-русски - "устойчивые".

не пьют и в порочащих связях не замечены?

На самом деле, устойчивое к авариям толерантное топливо.
Но пока всё это выговоришь - язык сломаешь.

Если ещё конкретнее, то Вестингауз сделал в полном размере оболочку для топлива PWR из карбида кремния для различных испытаний.
Но до внедрения там ещё очень долгая история.

Предлагаю - термостойкое топливо. Устойчивое к температуре плавления.

Это не учитывает, например, вопрос о выделении водорода при взаимодействии оболочки и теплоносителя в аварийных ситуациях.

ATF-топливо по своему определению должно сохранять работоспособность в аварийных режимах - не плавиться, не выделять водород в опасных объёмах и т.д.

Пофигистичное. Ему нечего терять и оно относиться с пониманием ко всем ошибкам от стадия проектирования РУ, через стадий эксплуатации ее же и даже на расплав корзины ему как-то ничего. Соберется в кучку и мирно будет греться.

Если так важно, чтобы от толерантности отойти

Смысл, конечно, передаёт правильно
Но вряд ли этот вариант будет соответствовать корпоративным нормам

А потом, в следующих стадиях развития, будет поху...стичное и особо поху...стичное

Вот этого-то все и побоятся. Поэтому вариант Ваклина не пройдёт, несмотря на его внутреннюю правильность

Пройдет в курилках. А дальше, пошло-поехало...