19947

Технология производства образцов диоксида урана двух партий

Лекция

Физика

Изучались образцы диоксида урана двух технологий. Один тип образцов (тип с) по традиционной для реакторов ВВЭР технологии. Другой (тип f) изготовлен во Франции по технологии DCI и исследовался в соответствии с межгосударственной программой. Такие образцы, обладая повышенной пластичностью, предназначены для твэлов реакторов, способных работать в режимах покрытия пиковых нагрузок в электросетях.

Русский

2013-08-13

141.84 KB

0 чел.

Конспект занятия 19.

Цель.

   

Познакомить слушателей с технологией производства образцов диоксида урана двух партий.  Представить характеристики образцов. Рассмотреть основные задачи экспериментальных исследований и аппроксимацию экспериментальных результатов.

План.

1. Технология производства образцов диоксида урана двух партий.

2. Характеристики образцов.

3. Задачи экспериментальных исследований.

4. Аппроксимация экспериментальных результатов .

Изучались образцы диоксида урана двух технологий. Один тип образцов (тип с) по традиционной для реакторов ВВЭР технологии. Другой (тип f) изготовлен во Франции по технологии DCI и исследовался в соответствии с межгосударственной программой. Такие образцы, обладая повышенной пластичностью, предназначены для твэлов реакторов, способных работать в режимах покрытия пиковых нагрузок в электросетях.

Характеристики образцов следующие:

Тип с.

Образец - сердечник твэла (диоксид урана), радиус наружный 0,375 см, внутренний 0,07 см, высота 1,26 см.

Эквивалентный радиус образца –  R =  0,504 см.

Полная геометрическая поверхность образца 4,37cм2

Полный геометрический объём образца v = 0, 536 cм3

Радиус зерна а = 0,00075см

Плотность - 10,4 г/см3

Теоретическая пористость – ε = 0,0546

Плотность делений в образце – 8 ·1011 1/cм3с

Тип f.

Образец - цилиндрическая втулка (диоксид урана), радиус наружный 0,38 см, внутренний 0,07 см, высота 1,02 см.

Эквивалентный радиус образца – R = 0,474 см.

Полная геометрическая поверхность образца 3,76cм2

Полный геометрический объём образца v = 0,447 cм3

Радиус зерна а = 0,00113см

Плотность - 10,3 г/см3

Теоретическая пористость – ε = 0,0636

Плотность делений в образце – 1012 1/cм3с

Основной задачей экспериментальных исследований являлось определение влияния механического напряжения и связанной с ним пластической деформации на выход ГПД из облучаемого в канале ядерного реактора образца ядерного топлива.

Исследования проводились на внеканальном облучательном устройстве Каприз-ВТ. Программа испытаний предполагала две серии экспериментов с близкими значениями режимных параметров нагружения образца (плотность нейтронного потока, температура, механическое напряжение). Серии различались исследуемыми образцами и предполагали замену рабочего участка с образцом (тип f) новым (тип с). Временная протяженность каждой серии составляла непрерывный недельный цикл с остановкой реактора в конце недели и загрузкой следующего рабочего участка с образцом (тип с) в начале следующей недели.

Каждая серия испытаний включала несколько стационарных температурных режимов, при достижении  которых определялся выход ГПД, в начале, при отсутствии механического напряжения на образце, за тем, при последовательном его повышении. При каждом значении напряжения выход ГПД определялся при установившемся значении скорости деформации ползучести. В некоторых случаях выход ГПД фиксировался в конце данного температурного режима после сброса механического напряжения.

Проведена выборка (Таблицы № 1,2) экспериментальных данных, которая включает в себя:

- все температурные режимы обоих образцов.

- выход ГПД при отсутствии механического воздействия на образец.

- рассматривается только выход криптонов.

В таблицах представлены:  

- относительный выход криптонов Fo (отношение выходящего в единицу времени ГПД с внешней поверхности образца к образующемуся в единицу времени ГПД в объёме образца.)

- параметры эксперимента: Т – температура (К), 1/t – постоянная распада (1/с).

- столбцы расчетных операций для определения аппроксимирующей эмпирической зависимости с помощью метода наименьших квадратов.

Примечание: ниже и в дальнейшем в расчетах используется общедоступная программа  Statistica 6 , линейная и нелинейная её части.

  Для аппроксимации экспериментальных результатов используется уравнение:

Fo= A*[(1/t)**n]*Exp(-Q/T)                           (1)

После логарифмирования имеем линейное соотношение:

Log Fo = Log A + n*Log(1/t) - Q/T                 (2)

Обработка результатов даёт:

- для образца тип f:

Fo= [0,00423/ (1/t)**0,79]*Exp(-14330/T)     (3)

- для образца тип с:

Fo= [0,0016/ (1/t)**1,03]*Exp(-12536/T)       (4)

Пространственные графики представлены на рис. 3, 4 для обоих образцов.

Соотношения (3) и (4) дают зависимость от постоянной распада (1/t) в степенях (- 0,79) и (- 1,03) для типов образцов f и с соответственно. Оба значения степени не соответствуют показателю степени (- 0,5), характерного для одностадийной диффузии.

.

Nэкс. Nиз.

V2.T

V3.Fo

V4.1/t

V5.1/T

V6 lnv3

V7.ln1/t

V8.F0p

1

37,85

1470

0,0094

0,000044

0,000680

-6,96963

-10,031

0,00959

2

88

1470

0,0045

0,000069

0,000680

-7,70626

-9,5814

0,00603

3

87

1470

0,0026

0,00015

0,000680

-8,25482

-8,8048

0,00271

4

41,85

1570

0,024

0,000044

0,000636

-6,03228

-10,031

0,01650

5

88

1570

0,0074

0,000069

0,000636

-7,20886

-9,5814

0,01039

6

87

1570

0,0058

0,00015

0,000636

-7,45248

-8,8048

0,00467

7

45,85

1670

0,0514

0,000044

0,000598

-5,27070

-10,031

0,02663

8

88

1670

0,0118

0,000069

0,000598

-6,74224

-9,5814

0,01676

9

87

1670

0,011

0,00015

0,000598

-6,81244

-8,8048

0,00754

10

50,85

1770

0,041

0,000044

0,000564

-5,49676

-10,031

0,04069

11

88

1770

0,0137

0,000069

0,000564

-6,59294

-9,5814

0,02561

12

87

1770

0,012

0,00015

0,000564

-6,72543

-8,8048

0,01152


Нуклид

90Kr

89Kr

87Kr

88Kr

85mKr

139Xe

137Xe

138Xe

135mXe

135Xe

133Xe

Постоянная

распада 1/с

*10(-4)

210

36

1.5

0.69

0.44

170

30

8.2

7.4

0.21

0.015

Выход

на деление

%

5.1

4.6

2.5

3.6

1.3

5.0

6.1

6.4

1.1

6.6

6.7

Энергия

квантов, кэВ

(выход  %)

22

(33)

221

(19)

403

(50)

196

(26)

151

(75)

175

(19)

455

(31)

258

(31)

526

(80)

250

(90)

80

(36)

Энергия

квантов, кэВ

(выход, %)

539

(30)

588

(16)

305

(14)

220

(50)

434

(20)

Nэкс,Nиз

V1,T K

V2, 1/t

V3,Fo

V4, 1/T

V5,ln 1/t

V6,ln Fo

V7,Fop

1-85m

1470

0,000043

0,00073

0,000680

-10,031

-7,2224

0,000686

1470

0,000043

7,3E-4

0,000680

-10,031

-7,2224

0,000686

1520

0,000043

0,0011

0,000657

-10,031

-6,8124

0,000946

1520

0,000043

0,0011

0,000657

-10,031

-6,8124

0,000946

1570

0,000043

2,01E-3

0,000636

-10,031

-6,2096

0,001277

1570

0,000043

2,01E-3

0,000636

-10,031

-6,2096

0,001277

1570

0,000043

2,06E-3

0,000636

-10,031

-6,1850

0,001277

1620

0,000043

0,0023

0,000617

-10,031

-6,0748

0,001693

1620

0,000043

0,00183

0,000617

-10,031

-6,3034

0,001693

1670

0,000043

0,00283

0,000598

-10,031

-5,8674

0,002207

1670

0,000043

0,00274

0,000598

-10,031

-5,8997

0,002207

1720

0,000043

0,00622

0,000581

-10,031

-5,0799

0,002832

1720

0,000043

0,00512

0,000581

-10,031

-5,2746

0,002832

14-88

1470

0,000069

0,00037

0,000680

-9,581

-7,9020

0,000481

1470

0,000069

0,00037

0,000680

-9,581

-7,9020

0,000481

1520

0,000069

0,00046

0,000657

-9,581

-7,6842

0,000663

1520

0,000069

0,00055

0,000657

-9,581

-7,5055

0,000663

1570

0,000069

0,00069

0,000636

-9,581

-7,2788

0,000895

1570

0,000069

0,00046

0,000636

-9,581

-7,6842

0,000895

1570

0,000069

0,00069

0,000636

-9,581

-7,2788

0,000895

1620

0,000069

0,00064

0,000617

-9,581

-7,3540

0,001186

1620

0,000069

0,00059

0,000617

-9,581

-7,4353

0,001186

1670

0,000069

0,00073

0,000598

-9,581

-7,2224

0,001546

1670

0,000069

0,00073

0,000598

-9,581

-7,2224

0,001546

1720

0,000069

0,0011

0,000581

-9,581

-6,8124

0,001984

1720

0,000069

0,001

0,000581

-9,581

-6,9077

0,001984

27-87

1470

0,000149

0,00027

0,000680

-8,804

-8,2170

0,000260

1470

0,000149

0,00041

0,000680

-8,804

-7,7993

0,000260

1520

0,000149

0,00037

0,000657

-8,804

-7,9020

0,000358

1520

0,000149

0,00055

0,000657

-8,804

-7,5055

0,000358

1570

0,000149

0,00064

0,000636

-8,804

-7,3540

0,000484

1570

0,000149

0,00046

0,000636

-8,804

-7,6842

0,000484

1570

0,000149

0,00051

0,000636

-8,804

-7,5810

0,000484

1620

0,000149

0,00071

0,000617

-8,804

-7,2502

0,000642

1620

0,000149

0,00056

0,000617

-8,804

-7,4875

0,000642

1670

0,000149

0,00091

0,000598

-8,804

-7,0020

0,000837

1670

0,000149

0,00091

0,000598

-8,804

-7,0020

0,000837

1720

0,000149

0,00187

0,000581

-8,804

-6,2818

0,001074

1720

0,000149

0,00165

0,000581

-8,804

-6,4069

0,001074


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75315. Источники по истории средних веков (V-XV вв) 41.5 KB
  Источники по истории средних веков VXV вв. Законодательные и документальные источники по истории средних веков. Они являлись ценными источниками по истории VI в. Источники по истории XI XV вв.
75317. Понятие “феодализма” в западноевропейской историографии 39.5 KB
  Понятие феодализма в западноевропейской историографии. Понимание феодализма в историографии XVIII в. Главными чертами феодализма некоторые из них считали политическую раздробленность и как следствие ее господство в средние века папской теократии. в определении сущности феодализма недалеко ушли от историков эпохи Просвещения хотя в отличие от них оценивали феодализм как положительное историческое явление: реакционные романтики потому что видели в нем свой политический идеал...
75318. Проблема генезиса феодализма в отечественной и зарубежной историографии 46.5 KB
  Проблема генезиса феодализма в отечественной и зарубежной историографии. Проблема генезиса феодализма и связанный с нею вопрос о путях складывания феодально зависимого крестьянства представляет трудность и с источниковедческой и с теоретической точек зрения. В советской историографии становление феодализма рассматривалось в первую очередь в аспекте вскрытия сдвигов в производительных силах в отношениях собственности...
75319. Образование государства и возникновение писаного права у франков 38.5 KB
  Образование государства и возникновение писаного права у франков. В исторических памятниках имя франков появилось начиная с III в. Франки распадались на две большие ветви приморских или салических франков от латинского слова slum что значит море живших у устья Рейна и прибрежных или рипуарских франков от латинского слова rip что значит берег живших южнее по берегам Рейна и Мааса. Из вождей франков известен Меровей при котором франки сражались против Аттилы на Каталаунских полях 451 г.
75320. Рост крупного землевладения и ослабление центральной власти у франков при преемниках Хлодвига. Объединение страны майордомами Австразии 33.5 KB
  После смерти Хлодвига началось дробление королевства. намечается обособление самостоятельных политических единиц в составе Франкского королевства: Нейстрии СевероЗападной Галлии с центром в Париже; Австразии северовосточной части Франкского королевства включавшей исконные франкские области по обоим берегам Рейна и Мааса; Бургундии территории бывшего королевства бургундов. В Нейстрии которая к моменту франкского завоевания была сильно романизована галлоримляне составлявшие и после завоевания большинство населения раньше чем в...
75321. Франция в IX-XI веках 39.5 KB
  В начале этого периода в стране имелось еще много крестьян не находившихся в какойлибо зависимости от частных лиц и подчинявшихся непосредственно короне. Вместе с тем возрастало число крестьян находившихся в личнонаследственной зависимости сервов и колонов а также жителей иммунитетных территорий. В результате все жители округи будь они в личной либо поземельной зависимости от данного или какогонибудь другого феодала или нет становились его людьми в судебноадминистративном отношении. Для по земельно и лично зависимых крестьян...
75322. Англия в XI-XII вв. Завершение феодализации английского общества 47 KB
  в Англии в основном уже господствовали феодальные порядки но процесс феодализации еще не завершился. Вильгельм со своим войском на больших ладьях переплыл ЛаМанш и высадился на юге Англии в бухте Павенси. Во главе последнего выступил избранный советом мудрых новый король Англии Гарольд. Герцог Нормандский же двинулся к Лондону захватил его и стал королем Англии под именем Вильгельма I Завоевателя.
75323. Особенности социально-экономического развития Италии в конце V- сер. XI веков 51 KB
  Особенности социальноэкономического развития Италии в конце V сер. Подвластное лангобардам коренное население Италии оставалось в сфере действия римского права. империи но не принесло Италии политического единства. Карл Великий изменил территориальноадминистративное деление своих владений в Италии: вместо герцогств были образованы 20 графств отданных в управление представителям франкской знати.