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

1 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

12201. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ РАБОТЫ ЛАЗЕРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ. 872.5 KB
  ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ РАБОТЫ ЛАЗЕРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ. ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИФРАКЦИИ И ИНТЕРФЕРЕНЦИИ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРА. Методические указания по выполнению лабораторных работ № 717273 по курсу
12202. ВНЕШНИЙ ФОТОЭФФЕКТ 67 KB
  ВНЕШНИЙ ФОТОЭФФЕКТ Методические указания по выполнению лабораторной работы № 74 по оптике для студентов инженернотехнических специальностей Курск 2010 УДК 681.787.2 Составители: В.Н. Бурмистров Л.П. Петрова Рецензент К
12203. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОХОЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО 130 KB
  ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОХОЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО Методические указания по выполнению лабораторной работы № 76 по оптике для студентов инженерно-технических специальностей
12204. ИЗУЧЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА ПРИ ПОМОЩИ СЧЁТЧИКА ГЕЙГЕРА-МЮЛЛЕРА 73.5 KB
  6 ИЗУЧЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА ПРИ ПОМОЩИ СЧЁТЧИКА ГЕЙГЕРАМЮЛЛЕРА Методические указания по выполнению лабораторной работы № 77 по оптике для студентов инженернотехнических специальностей ...
12205. ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СВЕТА В МОНОХРОМАТОРЕ 268.5 KB
  10 ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СВЕТА В МОНОХРОМАТОРЕ Методические указания по выполнению лабораторной работы № 78 по оптике для студентов инженернотехнических специальностей Курск 2010 УДК 681.787.2 Соста...
12206. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА И ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ВЕЩЕСТВА ПО ПОГЛОЩЕНИЮ СВЕТА 39 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА И ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ВЕЩЕСТВА ПО ПОГЛОЩЕНИЮ СВЕТА Методические указания по выполнению лабораторной работы № 79 по курсу Физика для студентов инженернотехнических специальностей всех форм обучения ...
12207. ИЗУЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА 45 KB
  ИЗУЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА Методические указания по выполнению лабораторной работы № 83 по курсу Физика для студентов инженернотехнических специальностей Курск 2010 УДК 53 Составители: Л.А. Желанова А.А. Родионов ...
12208. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА 114.5 KB
  ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА Методические указания по выполнению лабораторной работы № 84 по оптике для студентов инженернотехнических специальностей Курск 2010 УДК 681.787.2 Составители: А.А. Родионов В.Н. Бурмистров Л.П. Пет...
12209. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА СВЕТА 103 KB
  ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА СВЕТА Методические указания по выполнению лабораторной работы № 86 по оптике для студентов инженернотехнических специальностей Курск 2010 УДК 681.787.2 Составители: А.А. Родионов Л.П. Петрова В.Н. Бур