- •1. Общие требования к материалам и конструкциям ядерных реакторов.
- •2. Классификация радиационных повреждений. Основные свойства точечных дефектов. Коллективные дефекты. Основные радиационные эффекты. Радиационная стойкость и радиационный ресурс.
- •3. Определение и основные требования к ядерному топливу. Виды ядерного топлива и топливные циклы.
- •4. Энерговыработка и глубина выгорания. Продукты деления и изменение нуклидного состава топлива.
- •5. Структура и свойства металлического урана.
- •6. Влияние облучения на свойства урана.
- •7. Виды сплавов урана, их свойства и совместимость.
- •9. Керамическое топливо. Классификация керамического топлива. Оксид урана и его свойства.
- •10. Технология изготовления порошка uo2. Производство изделий из компактной двуокиси урана и требования к ним. Терморадиационная стойкость и совместимость.
- •11. Оксиды плутония и тория, смешанные оксиды, их свойства, достоинства и
- •12. Карбидное топливо и его свойства.
- •13. Дисперсионное топливо. Виды. Свойства. Особенности.
- •14. Требования предъявляемые к теплоносителям. Основные виды. Рабочие параметры теплоносителей. Затраты на прокачку.
- •15. Требования к водному теплоносителю. Теплофизические свойства воды и водяного пара.
- •16. Замедляющие свойства тяжелой и легкой воды.
- •17. Паровой коэффициент реактивности.
- •18. Радиолиз воды и меры его подавления. Коррозия в воде. Понятие двойного электрического слоя.
- •19. Анодные и катодные реакции. Активация воды.
- •20. Газовые теплоносители. Механизмы коррозии в газах. Меры защиты от коррозии.
- •22. Жидкометаллические теплоносители. Механизмы коррозии в жидких металлах. Особенности применения и способы очистки.
- •23. Свойства жидкометаллических теплоносителей (Na, Ka, Li, Pb, Hg, Sb, Bi, Ga).
- •24. Органические теплоносители. Виды органических теплоносителей, их свойства и терморадиационная стойкость.
- •26. Свойства графита и его радиационная стойкость. Особенности реакторов с графитовым замедлителем. Энергия Вигнера.
- •27. Характеристики бериллия, проблемы и перспективы его использования в ядерной энергетике.
- •28. Конструкционные материалы активной зоны реактора. Сплавы магния, алюминия и циркония.
- •29. Аустенитные и нержавеющие стали. Жаропрочные и тугоплавкие сплавы. Их
- •30. Поглощающие материалы и их свойства. Формы использования поглотителей.
20. Газовые теплоносители. Механизмы коррозии в газах. Меры защиты от коррозии.
+: 1) однофазность (=> возможность получать высокие t на выходе => увеличение КПД цикла). 2) малое сечение поглощения n (=>тем меньше обогащенное топливо можно использовать). 3) возможность использования в одноконтурных схемах. : 1) малая объемая теплоемкость. 2) малая плотность и теплоемкость (необходимо прокачивать большое кол-во ТН => значит. затраты на прокачку ~ 20% от произв. энергии). 3) повышенное давление газа требует хорошей герметизации. 4) чтобы лучше снимать тепло, необх-мо испол. развитые теплоотдающие поверхности для ТВЭЛ. В наст. время актуальны: H2, N2, CO2, He, воздух, дис.газ. Наилучшими теплофиз. св-вами обладает Н2, но он взрывоопасен и обл-ет высок. корроз. акт-тью к материалам АЗ. По совок-ти всех требований наиболее пригоден Не, но очень летуч. На первых этапах наиболее часто применим СО2. Газовая коррозия представляет собой коррозию в газовой среде при полном отсутствии конденсации влаги на поверхности металла. Среди процессов газовой коррозии особенно распространены процессы, связанные с окислением металлов за счет кислорода, содержащегося в теплоносителе. С увеличением содержания кислорода скорость газовой коррозии возрастает. Помимо кислорода, ряд других примесей в газовых теплоносителях обладает сильными агрессивными свойствами. Наиболее активными из них являются водяной пар, водород, хлор, сероводород, сернистый газ, углекислота и др. Присутствие водяного пара сильно ускоряет окисляемость углеродистых сталей. Водород не вызывает коррозии углеродистых сталей при обычных температурах и давлениях, но становится весьма агрессивным при температурах выше 200°С и давлениях выше 3000·104 Па. При таких условиях водород вызывает так называемую водородную коррозию, в результате чего резко снижаются механические свойства металла. Углекислый газ при высоких температурах способен обезуглероживать углеродистые стали. Скорости коррозии некоторых конструкционных металлов в углекислом газе приведены в таблице. Меры защиты: сухость газа (от воды).
21. Свойства газовых теплоносителей (воздух, CO2, He, He+N2, диссоциирующие газы). Сравнительный анализ эксплуатации газовых теплоносителей, проблемы и перспективы использования.
В наст. время актуальны: H2, N2, CO2, He, воздух, дис.газ. Наилучшими теплофиз. св-вами обладает Н2, но он взрывоопасен и обл-ет высок. корроз. акт-тью к материалам АЗ. По совок-ти всех требований наиболее пригоден Не, но очень летуч. На первых этапах наиболее часто применим СО2. СО2. +: малое сечение поглощения тепловых нейтронов (0,005барн); большая плотность относительно других газов; низкая стоимость. : невозможность использования при
высоких температурах; взаимодействие его с графитом (перенос массы С). Используется в графито-газовом ядерном реакторе. Не. +: инертный газ; высокая теплопроводность. : малая плотность, которая обуславливает малую объемную теплоемкость; свехтекучесть; высокая стоимость. Планируется в использование: газовая турбина — модульный гелиевый реактор. Воздух. +: общедоступность; благоприятные теплофизические свойства при
сравнительно низких температурах; возможность использование в открытых циклах. : ухудшение теплофизических свойств с ростом температуры; большое сечение поглощения
тепловых нейтронов (1,5 барн). Дисоц.газы. +: высокая объемная теплоемкость; большая плотность; до 70% энергии, выделившейся в активной зоне, может поглощаться за счет хим. реакций. : токсичность; гидроскопичность; радиолиз, пиролиз; большое сечение поглощения тепловых нейтронов (2 барн).