24. Поглощающие свойства редкоземельных элементов и их применение в ядерной энергетике.

Редкоземельные элементы применяются для изготовления поглощающих материалов (например, регулирующих стержней) с целью улучшения их характеристик.

Европий (Eu)

Применяют для изготовления регулирующих стержней, эффективность которых должна оставаться постоянной в течение длительного времени, т.к. изотопы, образующиеся при захвате нейтронов, имеют большое сечение захвата. Очень дорог.

Гадолиний (Ga)

В качестве легирующего материала в нержавеющую сталь и титан. Такие сплавы с содержанием Ga до 25% обладают высокой коррозионной стойкостью в воде до T=633 К.

С увеличением содержания Ga твердость и хрупкость таких сплавов увеличивается.

25. Анодные реакции при коррозии в воде и способы их подавления.

При электрохимической коррозии протекают два взаимосвязанных, но в определенной степени самостоятельных процесса:

1. анодный – переход металла в раствор в виде гидратированных ионов с оставлением эквивалентного количества электронов в металле

2. катодный – ассимиляция появившихся в результате протекания анодного процесса избыточных электронов деполяризатора, которые могут быть восстановлены на катоде.

Если скорость анодного процесса увеличивается с ростом потенциала, то металлы растворимы в активной области анодной поляризационной кривой. При растворении металла поверхностный атом покидает кристаллическую решетку. Суть в уменьшении скорости анодного процесса и, следовательно, скорости коррозии металла. Для этого существуют пассивные области. Она связана с образованием защитного слоя на поверхности металла. В случае его растворения существует перепассивация (Cr₂O₃+4H₂O=Cr₂O₇+8H⁺+6e). Равновесный потенциал реакции близок к 0,9 В, именно при нем нарушается пассивное состояние на аустенитных нержавеющих и никелевых сталях.

26. Свойства металлического урана и его стойкость под облучением.

Процентное содержание уране в природе

Искусственный изотоп (ОЯТ), его получение

ρ(Me U)= 18,7 ÷19,06 г/см³

Me Uимеет 3 аллотропические модификации:

1. До 663°С,имеет орторомбическую структуру (αU)

2. 663÷775°С – тетрагональная решетка (βU)

3. 775÷1130°С – кубическая обьемо-центрированная решетка(γU)

Тепловое расширение (графики в лк№3)

Механические св-ва урана сильно зависят от его частоты. Этим пользуются улучшая его св-ва(создание сплавов). Так же зависят от способа изготовления деталей

Зависимость теплопроводности от температуры (графики в лк№3)

Достоинства Me U :

• Теплопроводность

• Maxсодержание делящегося материала (U)

Недостатки:

• При облучении в АЗ реактора Me U быстро теряет свои (не высокие) коррозионные механические (прочностные) св-ва, изменяются его форма, размеры и даже целостность

Причина этого целый ряд специфических эффектов:

1. Твердое распухание

2. Термоциклированние или циклическая термообработка

3. Радиационный рост урана

Для того что бы уменьшить эффекты 2 и 3 нужно выбирать такие способы обработки U, которые способствуют изменению зерен и их произвольной ориентации в пространстве

4. Радиационная ползучесть

5. Газовое распухание