РЕАКТОРНЫЕ И ПОСЛЕРЕАКТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ НА БЫСТРЫХ КРИТИЧЕСКИХ СБОРКАХ ВЫСОКОПЛОТНОГО НИЗКООБОГАЩЕННОГО УРАН-ЦИРКОНИЕВОГО КАРБОНИТРИДНОГО ТОПЛИВА

Полный текст:


Аннотация

Топливо UZrCN представляет собой высокоплотное высокотемпературное топливо, которое может применяться в реакторах различных типов. В прошлом реакторные испытания ВОУ (96% U-235) UzrCN-топлива были выполнены только с низким выгоранием. Вместе с тем данные реакторных испытаний необходимы при высоком выгорании для подтверждения оптимальных характеристик этого типа топлива. Высокопоточный исследовательский реактор СМ-3, расположенный в Государственном научном центре – Научно-исследовательский институт атомных реакторов (г. Димитровград, Россия), будет использоваться для испытания НОУ (19,73% U-235) UzrCN-топлива до ~40 % выгорания. Затем топливо будет исследоваться для определения его характеристик после облучения.

На критических стендах «Гиацинт» и «Кристал» в Объединенном институте энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук Беларуси (г. Минск, Беларусь) осуществляется подготовка к экспериментам по критичности на размножающих системах, моделирующих физические особенности активных зон с НОУ (19,75% U-235) UzrCN-топливом для использования в работах по новому поколению быстрых реакторов с газообразными и жидкометаллическими теплоносителями. Критические сборки представляют собой однородные гексагональные решетки топливных сборок, каждая из которых состоит из семи топливных стержней и не имеет оболочки. Длина активной части топливного стержня составляет 500 мм. Материал оболочки – нержавеющая сталь или ниобий. Будут исследованы три типа топливных сборок с различным материалом матрицы в них (воздух, алюминий и свинец). Боковой радиальный, верхние и нижние отражатели – бериллий (внутренний слой) и нержавеющая сталь (внешний слой).

В настоящей статье описываются проектные данные эксперимента, который будет осуществлен на реакторе СМ-3, и обсуждаются результаты расчетов, призванные показать, что эксперимент будет отвечать всем поставленным целям. Также представлены описания конструкции и состава критических сборок с топливом UZrCN и результаты их расчетов. 


Об авторах

С. Н. Сикорин
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

заведующий лабораторией

лаборатория экспериментальной физики и ядерной безопасности реакторных установок

а/я 119, 220109, г. Минск



А. В. Kузьмин
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

кандидат физико-математических наук, генеральный директор

а/я 119, 220109, г. Минск



С. Г. Mандик
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

старший научный сотрудник

а/я 119, 220109, г. Минск



С. А. Полозов
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

старший научный сотрудник

а/я 119, 220109, г. Минск



Т. К. Григорович
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

научный сотрудник

а/я 119, 220109, г. Минск



П. А. Зайцев
Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ»
Россия

кандидат техниче- ских наук, генеральный директор

24, ул. Железнодорожная, 142100, г. Подольск, Московская обл.



Ш. Т. Tухватулин
Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ»
Россия

кандидат технических наук, заместитель генерального директора по научной работе – директор отделения 

24, ул. Железнодорожная, 142100, г. Подольск, Московская обл.



И. Э. Галев
Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ»
Россия

заместитель директора отделения

24, ул. Железнодорожная, 142100, г. Подольск, Московская обл.



А. Н. Бахин
Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ»
Россия

кандидат технических наук, заведующий лабораторией

24, ул. Железнодорожная, 142100, г. Подольск, Московская обл.



Е. К. Дьяков
Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ»
Россия

доктор технических наук, главный конструктор-технолог

24, ул. Железнодорожная, 142100, г. Подольск, Московская обл.



А. Л. Ижутов
Государственный научный центр – Научно-исследовательский институт атомных реакторов
Россия

кандидат технических наук, заместитель директора – научный руководитель

Западное шоссе, 9, 433510, г. Димитровград, Ульяновская обл.



В. Е. Aлексеев
Государственный научный центр – Научно-исследовательский институт атомных реакторов
Россия

научный сотрудник

Западное шоссе, 9, 433510, г. Димитровград, Ульяновская обл.



Д. Кайзер
Айдахская национальная лаборатория Министерства энергетики США – INL
Соединённые Штаты Америки

доктор наук, технический специалист

2525 Fremont Ave, Idaho Falls, ID 83402



И. Большинский
Айдахская национальная лаборатория Министерства энергетики США – INL
Соединённые Штаты Америки

доктор наук, старший технический советник

2525 Fremont Ave, Idaho Falls, ID 83402



Й. Гохар
Аргонская национальная лаборатория Министерства энергетики США – ANL
Соединённые Штаты Америки

доктор наук, старший ядерный инженер

9700 S. Cass Avenue, Lemont, IL 60439



Список литературы

1. Alekseyev S. V., Zaitsev V. A. Nitride fuel for nuclear energy. Moscow, Technosfera Publ., 2013. 250 p. (in Russian).

2. Briesmeister J. F. (ed.) MCNP – A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 4C. LANL Report LA13709-M, Los Alamos, 2000.

3. Application Description and User’s Manual for MCU-PD program. Report №36-10/30-11. NRC “Kurchatov Institute”, 2011. 569 p.


Дополнительные файлы

Просмотров: 75

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-2430 (Print)
ISSN 2524-2415 (Online)