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

1679. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) 787.13 KB
  Понятие, назначение и структура государственной системы обеспечения единства измерений. Права и обязанности государственных инспекторов по обеспечению единства измерений.
1680. Гидравлические вяжущие вещества. Гидравлическая известь. Портландцемент 943.53 KB
  Гидравлическая известь. Сырье, особенности и применение. Портландцемент. Начальная характеристика. Плавление сырьевой смеси. Схема производства цемента сухим способом. Химический и минеральный состав клинкера.
1681. Специальные виды цементов 44.64 KB
  Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ). Сверхбыстротвердеющий портландцемент (СБТЦ). Пластифицированный портландцемент. Белый и цветные цементы. Глиноземистый цемент. Расширяющийся портландцемент (РПЦ).
1682. Экономика организаций. Хозяйственная деятельность предприяний 700.66 KB
  Анализ хозяйственной деятельности предприятия. Организационно-правовые формы предприятия и их характеристика. Формы общественной организации производства. Основные производственные фонды. Регулирование заработной платы.
1683. Современные информационные технологии 1.73 MB
  Информация и ее роль в человеческом обществе. Формы адекватности и объем информации. Специальные виды кодирования и криптография. Итология – наука об информационных технологиях. Информационная технология поддержки принятий решений. Современный рынок финансово-экономического прикладного программного обеспечения. Основные программные и аппаратные компоненты сети.
1684. Стандартизация свойств. Физические, механические, физико-химические свойства СМ. Долговечность и надежность 915.29 KB
  Механические свойства. Пластические деформации. Модуль упругости (модуль Юнга). Свойство материала сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений и деформаций. Ударная вязкость. Характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости. Свойства пластично-вязкого тела (реологические свойства). Долговечность и надежность.
1685. Управління персоналом організації 1.17 MB
  Роль персоналу в підвищенні ефективності та конкурентоспроможності організації. Групи методів управління персоналом, їх відміність і взаємозв’язок. Характеристика двох підходів до поняття персонал: персонал-витрати і персонал- ресурс. Взаємозв’язок стратегії розвитку організації, стратегії управління персоналом та кадрової політики. Роль сучасних служб персоналу в організації, основні завдання і напрями їх роботи.
1686. Организация учета расчетных операций 58.44 KB
  Организация учета расчетных операций. Учет расчетных отношений с дебиторами и кредиторами. Учет командировочных расходов, связанных с зарубежными поездками. Учет командировочных расчетов.
1687. Расчет усилителя видеоконтрольного устройства 154.88 KB
  Структурная схема усилителя видеоконтрольного устройства. Составление и расчет принципиальной электрической схемы. Расчет каскада с операционным усилителем.