Реакторные топливные элементы и их блоки; выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов – G21C 3/00

МПКРаздел GG21G21CG21C 3/00
Раздел G ФИЗИКА
G21 Ядерная физика, ядерная техника
G21C Ядерные реакторы
G21C 3/00 Реакторные топливные элементы и их блоки; выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов

G21C 3/02 .топливные элементы 
G21C 3/04 ..конструктивные элементы 
G21C 3/06 ...кожухи; оболочки или рубашки 
G21C 3/07 ....отличающиеся материалом, например сплавами
G21C 3/08 ....с наружными устройствами для улучшения теплопередачи, например с ребрами, перегородками, гофрировкой 
G21C 3/10 ....заглушки 
G21C 3/12 ....устройства, являющиеся частью элемента для размещения его внутри активной зоны; наружные прокладки для этой же цели 
G21C 3/14 ....устройства, являющиеся частью топливного элемента для введения его в активную зону или выведения из нее; устройства для соединения с соседними топливными элементами 
G21C 3/16 ...элементы конструкции, расположенные внутри кожуха 
G21C 3/17 ....средства для накопления или фиксации газов в топливных элементах
G21C 3/18 ....внутренние прокладки или другой неактивный материал внутри кожуха, например компенсирующий расширение топливных стержней или для компенсации избыточной реактивности
промежуточные слои  3/20
G21C 3/20 ....с покрытием топлива или внутренних поверхностей кожухов; с неактивными промежуточными слоями между кожухом и активным веществом 
G21C 3/22 ..с делящимся или воспроизводящим веществом, контактирующим с теплоносителем 
G21C 3/24 ..с делящимся или воспроизводящим веществом в жидкой, газообразной форме внутри неактивного кожуха 
G21C 3/26 ..с порошкообразным делящимся или воспроизводящим веществом внутри неактивного кожуха 
G21C 3/28 ..с твердым делящимся или воспроизводящим веществом внутри неактивного кожуха 
G21C 3/30 .блоки топливных элементов в виде жесткой конструкции 
G21C 3/32 ..связка параллельно расположенных топливных элементов в виде тонких стержней, стержней или труб 
G21C 3/322 ...средства для воздействия на поток теплоносителя внутри или вокруг связок
G21C 3/324 ...кожухи или оболочки для связок
G21C 3/326 ...содержащие топливные элементы различного состава; содержащие в дополнение к топливным элементам другие топливные элементы в виде прутков, стержней или труб, например управляющие стержни, стержни для опорной решетки, воспроизводящие стержни, поглощающие стержни, стержни, не содержащие топлива
G21C 3/328 ....относительное расположение элементов в решетке связки
G21C 3/33 ...поддерживание или подвешивание элементов в связке; средства для формирования части связки для введения ее в активную зону или выведения из нее; средства для соединения соседних связок
прокладочные решетки  3/34
G21C 3/332 ....опоры для прокладочных решеток
G21C 3/334 ...сборка связок
G21C 3/335 ...смена элементов в облученных связках
G21C 3/336 ...прокладочные элементы для топливных стержней в связке
прокладочные решетки  3/34
G21C 3/338 ....спиральные
G21C 3/34 ...прокладочные решетки 
G21C 3/344 ....формируемые из сборных трубчатых элементов
G21C 3/348 ....формируемые из сборных непересекающихся полос
G21C 3/352 ....формируемые из сборных пересекающихся полос
G21C 3/356 ....с поддерживающими поверхностями для топливных элементов
G21C 3/36 ..блоки топливных элементов в виде пластин или коаксиальных труб 
G21C 3/38 .блоки, состоящие из топливных элементов, каждый из которых находится в оболочке 
G21C 3/40 .конструктивное объединение топливных элементов с термоэлектрическими элементами для непосредственного преобразования выделяющегося при делении тепла в электрическую энергию
для измерения температуры  17/10
G21C 3/42 .выбор вещества для использования в качестве ядерного топлива для реакторов 
G21C 3/44 ..жидкое 
G21C 3/46 ...водные составы 
G21C 3/48 ....истинные или коллоидные растворы активных составных частей 
G21C 3/50 ....суспензии активных составных частей; взвеси 
G21C 3/52 ...жидкометаллические составы 
G21C 3/54 ...растворенная соль, оксидные или гидроксидные составы 
G21C 3/56 ...газообразные составы; взвеси в газоносителе 
G21C 3/58 ..твердое 
G21C 3/60 ...металлическое; интерметаллические дисперсии 
G21C 3/62 ...керамическое 
G21C 3/64 ....керамическое дисперсное топливо, например металлокерамика 

Патенты в данной категории

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХФАЗНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к ядерному реактору на быстрых нейтронах. Совокупность активной зоны, отражателя и бланкета представляет собой двухфазную металлическую систему: Pb-Pu-U, или Pb-U-Th, или Pb-Pu-U-Th. Это позволяет достичь высоких степеней выгорания топлива, находящегося преимущественно в твердой фазе, за счет ликвидации радиационных повреждений путем периодического расплавления и последующего формирования активной зоны из расплава. Изобретение позволяет исключить из активной зоны реактора, подвергающейся интенсивному нейтронному облучению, конструктивные узлы, оставив только теплообменник первого контура, который представляет собой статическое оборудование, при этом механически нагруженные элементы теплообменника находятся вне зоны облучения. Будучи сменным узлом, теплообменник не лимитирует срок службы ядерного реактора в целом. При этом изобретение позволяет создать самоуправляющуюся активную зону, в которой тепловыделение цепной реакции деления будет балансировать теплосъем в теплообменнике первого контура вследствие естественного физического механизма. Одновременно обеспечивается быстродействующая защита от разгона на мгновенных нейтронах. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

2529638
выдан:
опубликован: 27.09.2014
ТВЭЛ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к области твэлостроения для энергетических реакторов на тепловых нейтронах. Техническим результатом изобретения является снижение уровня действующих напряжений в материале оболочки твэла и отсутствие дистанционирующих решеток при сборке твэлов в кассеты. Твэл ядерного реактора состоит из трубчатой оболочки герметично уплотненной концевыми деталями посредством сварки, изготовленной из циркониевого сплава. Внутри трубчатой оболочки размещены топливные таблетки из диоксида урана. Трубчатая оболочка выполнена с овальным сечением и витой. Объем между внутренней поверхностью трубчатой оболочки и топливными таблетками заполнен с виброуплотнением шариками из алюминиевого сплава, например из сплава С-80. Толщина трубчатой оболочки составляет не менее 0,3 мм, диаметр шариков составляет 1,5-2 мм. При этом выполняется математическое соотношение диаметра ребра оболочки к диаметру полочки оболочки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2527426
выдан:
опубликован: 27.08.2014
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО КЕРАМИЧЕСКОГО ТОПЛИВА С РЕГУЛИРУЕМОЙ МИКРОСТРУКТУРОЙ

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к изготовлению таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов, и с наибольшей эффективностью может быть использовано при изготовлении из диоксида урана крупнозернистых топливных таблеток высокой ядерной чистоты с улучшенной и регулируемой микроструктурой. Технический результат направлен на повышение стабильности размера зерна таблетированного UO2-топлива, упрощение процесса его изготовления и повышение ядерной чистоты таблеток. Способ получения таблеток ядерного керамического топлива с регулируемой микроструктурой включает введение в готовый пластификатор или в воду на этапе приготовления пластификатора водных растворов растворимых в воде соединений алюминия и кремния в качестве легирующих добавок, формирование однородной смеси, перемешивание полученной смеси с диоксидом урана или смесью диоксида урана с выгорающим поглотителем и/или закисью-окисью урана, приготовление из полученной шихты пресс-порошка, прессование таблеток, их высокотемпературное спекание и шлифование. Предпочтительно в качестве растворимых в воде соединений алюминия и кремния использовать нитрат алюминия и силикат натрия. В частном случае используют выгорающий поглотитель в количестве 0,3-15,0 мас.% от массы диоксида урана. В частном случае в качестве выгорающего поглотителя используют оксид эрбия или оксид гадолиния. В частном случае используют закись-окись урана в количестве не более 30 мас.% от массы диоксида урана. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

2525828
выдан:
опубликован: 20.08.2014
УСТРОЙСТВО СНАРЯЖЕНИЯ ФОЛЬГОЙ ОБОЛОЧЕК ТВЭЛОВ

Изобретение относится к изготовлению тепловыделяющих элементов ядерного реактора. Устройство снаряжения фольгой оболочек твэлов содержит фольгу, валики прокатки фольги, пуансон, штангу с цилиндром, диаметр которого равен диаметру таблетки делящегося материала, губки, охватывающие цилиндр перед заслонкой. Заслонка выполнена подпружиненной в направляющих из двух отрезков труб с ограничивающими щелями ее перемещения, причем направляющие установлены у торца оболочки твэла, размещенной в ложементе. На плоскости заслонки выполнены выступы, формирующие радиальную отбортовку фольги у торца цилиндра. Технический результат - повышение качества радиальной отбортовки на фольге. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

2525195
выдан:
опубликован: 10.08.2014
ТВЭЛ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано при создании тепловыделяющих элементов (твэлов) для атомных реакторов на тепловых и быстрых нейтронах. Технический результат - повышенный теплосъем в твэле ядерного реактора, что позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики твэлов ядерных реакторов. Твэл ядерного реактора, содержащий герметичную оболочку с размещенным в ней топливным сердечником и свободные объемы, дополнительно содержит рабочую жидкость с точками плавления и кипения, соответствующими диапазону рабочих температур на периферии у оболочки и в центре топливного сердечника, а топливный сердечник содержит ядерное топливо капиллярной структуры с сообщающейся пористостью. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

2524681
выдан:
опубликован: 10.08.2014
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ

Изобретение относится к тепловыделяющим сборкам ядерных реакторов. Способ изготовления ячеек дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки включает изготовление ячеек с внутренними выступами, закрепление их между собой и ободом, последующий отжиг. На конечном этапе изготовления дистанционирующей решетки в ее ячейках создают определенные остаточные напряжения, за счет которых при эксплуатации ТВС в реакторных условиях внутренний вписанный диаметр ячеек постепенно уменьшается, обеспечивая более плотный контакт с твэльными оболочками. 2 ил.

2524172
выдан:
опубликован: 27.07.2014
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к атомной технике. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит головку, хвостовик, пучок цилиндрических тепловыделяющих элементов и направляющих каналов, размещенных в дистанционирующих решетках, и центрирующие элементы, выполненные в ячейках дистационирующих решеток. По меньшей мере, часть центрирующих элементов, контактирующих с дистанционирующей решеткой, выполнена на оболочках тепловыделяющих элементов в местах расположения дистанционирующих решеток. В частном случае исполнения тепловыделяющей сборки, по меньшей мере, на части внешней поверхности оболочек тепловыделяющих элементов выполнены пристенные интенсификаторы теплообмена, высота выступа которых над поверхностью оболочек меньше высоты выступа центрирующих элементов. Технический результат состоит в повышении ресурса и тепловой эффективности тепловыделяющей сборки ядерного реактора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

2523676
выдан:
опубликован: 20.07.2014
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ТОПЛИВНЫЙ МОДЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ С ИНЕРТНОЙ ПОРИСТОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к композиционному топливному модельному материалу, состоящему из инертной к облучению матрицы и частиц материала, моделирующего ядерный делящийся материал (младшие актиниды). Материал характеризуется тем, что инертная матрица выполнена из пористого металлического материала, а частицы материала, моделирующего ядерный делящийся материал, равномерно покрывают внутреннюю поверхность пор инертной пористой металлической матрицы (ПММ) и находятся с ней в тепловом контакте. Предлагаемый материал отличается использованием металлического материала матрицы с более прочным контактом частиц оксида с ПММ; возможностью получения заданной пористости ПММ и степени заполнения ее топливным оксидом (модельным оксидом); возможностью получения при изготовлении ПММ более точных допусков по размерам; высокой технологичностью раздельного процесса изготовления ПММ, что позволяет варьировать ядерно-физические характеристики путем использования различных металлов и сплавов. Также изобретение относится к способу получения материала. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 пр.

2522744
выдан:
опубликован: 20.07.2014
ДИСТАНЦИОНИРУЮЩАЯ РЕШЕТКА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к конструктивным элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР. Дистанционирующая решетка (ДР) содержит группы взаимно пересекающихся параллельных пластин, расположенных в один ярус и образующих шестиугольные ячейки для размещения твэлов, расположенные по правильной треугольной сетке, и треугольные ячейки, расположенные между шестиугольными. Шестиугольные ячейки имеют три стороны одной длины и расположенные между ними три стороны другой длины, причем более длинные стороны предназначены для контакта с оболочками твэлов. При этом шаг решетки выбран с обеспечением возможности установки в шестиугольных ячейках твэлов одного диаметра, а в треугольных ячейках - твэлов другого диаметра. ДР по второму варианту содержит группы взаимно пересекающихся параллельных пластин, расположенных в один ярус и образующих ячейки для размещения твэлов, расположенные по правильной треугольной сетке, при этом ячейки имеют форму правильных треугольников. Технический результат - повышение надежности и равномерности контакта твэлов со стенками ячеек за счет обеспечения контакта в трех точках. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

2518058
выдан:
опубликован: 10.06.2014
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННОГО ТОПЛИВА, СОДЕРЖАЩЕГО УРАН И ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДИН АКТИНИД И/ИЛИ ЛАНТАНИД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАТИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ

Изобретение относится к способу получения ядерного топлива на основе оксида, карбида и/или оксикарбида урана и по меньшей мере одного актинида и/или лантанида. Способ включает следующие стадии: стадию получения исходного раствора, представляющего собой азотнокислый раствор, содержащий указанный актинид и/или лантанид в форме нитратов актинида и/или лантанида и уран в форме гидроксидного комплекса уранилнитрата; стадию пропускания указанного раствора через катионообменную смолу, содержащую карбоксильные группы, с помощью которых смола сорбирует актинид и/или лантанид в катионной форме и уран в форме уранила; стадию термообработки указанной смолы для получения указанного топлива. Технический результат - исключение операций порошковой металлургии для объединения урана по меньшей мере с одним актинидом и/или лантанидом. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

2516282
выдан:
опубликован: 20.05.2014
НАПРАВЛЯЮЩИЙ КАНАЛ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА С ВЫГОРАЮЩИМ ПОГЛОТИТЕЛЕМ

Изобретение относится к атомной технике. Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора с выгорающим поглотителем размещен в ячейках дистанционирующих решеток. По меньшей мере, на части поверхности направляющего канала нанесен слой выгорающего поглотителя, содержащего изотоп бора-10, в количестве, выгорающем не более чем за один цикл облучения тепловыделяющей сборки. В частном случае реализации устройства изотоп бора-10 входит в состав материала, из которого изготовлен направляющий канал. Технический результат состоит в повышении мощности реакторной установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

2512472
выдан:
опубликован: 10.04.2014
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к атомной технике, в частности к конструкциям бесчехловых тепловыделяющих сборок ядерного реактора. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) и направляющих каналов, размещенных в дистанционирующих решетках, головку, антивибрационную решетку и хвостовик. Хвостовик состоит из соединенных между собой стакана и опорной плиты. Антивибрационная решетка состоит из поля соединенных между собой ячеек, в упругих элементах которых закреплены твэлы. Согласно изобретению антивибрационная решетка установлена над хвостовиком и закреплена как минимум на трех направляющих каналах посредством упорных втулок, установленных попарно над и под полем ячеек антивибрационной решетки в местах проходки направляющих каналов и соединенных с направляющими каналами посредством сварки или пайки. Техническое решение - снижение гидравлическое сопротивление хвостовика, повышение скорости теплоносителя, омывающего пучок твэл, эффективности охлаждения твэл и ресурсных характеристик ТВС. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

2506657
выдан:
опубликован: 10.02.2014
СМЕШАННО-ОКСИДНАЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА

Изобретение относится к тепловыделяющим сборкам (ТВС) ядерного реактора с водой под давлением. ТВС, позволяющая сжигать смешанное оксидное топливо, содержит стопку полностью кольцевых топливных таблеток в топливных стержнях. Радиальное обогащение в сборке зонировано с уменьшением весового процента обогащения топливных стержней Pu при радиальном перемещении от центральной зоны ТВС к следующей зоне. Технический результат - сравнительно плавное распределение мощности между стержнями сборки независимо от характеристик соседних сборок. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

2506656
выдан:
опубликован: 10.02.2014
СПОСОБЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОКСАЛАТА АКТИНОИДОВ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ АКТИНОИДОВ

Изобретение относится к способу приготовления оксалатов актиноидов. Способ включает осаждение одного актиноида или соосаждение большего числа актиноидов в форме частиц оксалата в псевдоожиженном слое приведением в контакт водного раствора, содержащего актиноид или актиноиды, с водным раствором щавелевой кислоты или соли щавелевой кислоты и сбор частиц оксалата. Изобретение обеспечивает получение оксалатов актиноидов в форме порошков с высокими гранулометрическими и морфологическими характеристиками. 2 н. и 14 з. п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.

2505484
выдан:
опубликован: 27.01.2014
ОБОЛОЧКА ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ И СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА

Данное изобретение относится к оболочкам микротвэлов ядерного реактора. Оболочка полностью или частично изготовлена из композиционного материала с керамической матрицей, содержащей волокна карбида кремния (SiC) в качестве армирования матрицы и межфазный слой между матрицей и волокнами. Матрица содержит, по меньшей, мере один карбид, выбранный из карбида титана (TiC), карбида циркония (ZrC) или тройного карбида титана-кремния (Ti 3SiC2). Способ изготовления оболочки ядерного топлива включает, в частности, изготовление волоконной предварительной формы, нанесение на нее химической паровой инфильтрацией межфазового слоя, нанесение матрицы. Технический результат - надежное механическое удержание продуктов деления ядерного топлива внутри оболочки при облучении и температурах между 800°C и 1200°C, при этом обеспечивается оптимальный перенос тепловой энергии к теплоносителю. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

2504030
выдан:
опубликован: 10.01.2014
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТКИ ЯДЕРНОГО КЕРАМИЧЕСКОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к технологии изготовления оксидного ядерного топлива для тепловыделяющих элементов, и может быть использовано для изготовления таблетированного ядерного топлива на основе диоксида урана для АЭС. Таблетку ядерного топлива из диоксида урана с гомогенно распределенными оксидами алюминия и кремния и требуемым содержанием алюминия от 0,005 до 0,03 мас.% и кремния от 0,003 до 0,02 мас.% изготавливают путем введения на стадии подготовки пресс-порошка до 30 мас.% мастер-порошка закиси-окиси урана U3O8. При этом мастер-порошок приготовлен по ADU-процессу из раствора уранилнитрата, содержащего алюминий и кремний в количествах от 0,05-0,3 мас.%. Техническим результатом является повышение глубины выгорания топлива при его эксплуатации до 70-100 МВт·сут/кг U. 1 ил.

2504029
выдан:
опубликован: 10.01.2014
УРАН-ГАДОЛИНИЕВОЕ ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к изготовлению таблетированного топлива из диоксида урана для тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает приготовление легирующей композиции, содержащей 5 10% Al(ОН)3+30 40% Gd(OH)3, остальное UO2, смешение порошка диоксида урана с пластификатором и легирующей композиции в количествах, обеспечивающих в конечной смеси (пресс-порошке) содержание Al(ОН)3 и Gd(OH)3 соответственно от 0,5 до 2,0 мас.% и от 3,0 до 8,0 мас.%, прессование таблеток из полученного пресс-порошка и их спекание. Технический результат - получение таблетированного топлива с размером зерна диоксида урана 30-50 мкм и с долей открытых пор менее 0,3%. 2 н.п. ф-лы.

2502141
выдан:
опубликован: 20.12.2013
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к конструкции сборок (ТВС) тепловыделяющих элементов (твэлов), в частности для высокоэнергонапряженных активных зон исследовательских реакторов, и может быть использовано как в водоводяных реакторах, так и в парогенерирующих установках с ядерным топливом. В тепловыделяющей сборке слоями уложены тороидальные твэлы, расположенные в слоях таким образом, чтобы они вписывались в шестигранник поперечного сечения сборки. При этом вертикальные оси симметрии тороидальных твэлов предыдущего и последующих слоев смещены относительно осей симметрии тороидальных твэлов среднего слоя. Каждый тороидальный твэл имеет пазы на верхней и нижней поверхностях в местах пересечения проекций твэлов предыдущего и последующего слоев, и в столбе тороидальных твэлов пазы на верхней поверхности тороидального твэла совмещаются с пазами на нижней поверхности тороидального твэла последующего слоя, образуя жесткое соединение слоев. Высота тороидального твэла в сборке уменьшается снизу вверх пропорционально скорости движения теплоносителя. Технический результат заключается в улучшении теплоотдачи твэлов за счет турбулизации потока теплоносителя и выравнивании поля температур в поперечном сечении ТВС за счет поперечного перемешивания теплоносителя, исключении режимов пленочного кипения. 3 з.п.флы, 5 ил.

2501102
выдан:
опубликован: 10.12.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к технологии изготовления таблеток ядерного топлива из порошков на основе оксидов ядерных делящихся материалов, в частности к изготовлению таблеток с минимальными припусками на шлифование или в размер. Способ изготовления таблеток ядерного топлива включает подготовку исходного порошка, прессование порошка в конической матрице и спекание полученной таблетки. Прессование порошка осуществляют методом одностороннего сжатия в направлении раскрытия угла матрицы. При этом используют матрицу с величиной угла конусности, выбранной из условия обеспечения равенства диаметров по торцам таблетки после ее спекания с учетом диаметральной усадки торцов таблетки при спекании из-за потерь давления по высоте сырой таблетки в процессе прессования под воздействием сил трения. Технический результат - повышение коэффициента использования дорогостоящего материала, повышение качества топливных таблеток и увеличение ресурса работы пресс-инструмента. 1 ил., 3 табл.

2499304
выдан:
опубликован: 20.11.2013
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к способу и устройству для получения сферических частиц делящегося и/или воспроизводящего материала, используемого в ядерных реакторах. Способ включает формирование капель заливочного раствора в аммиачную осадительную ванну для образования микросфер, старение, промывку полученных микросфер в растворе аммиака, сушку и термообработку. При этом заливочный раствор содержит нитрат уранила и раствор с по меньшей мере одним вспомогательным веществом. Микросферы отделяют от осадительной ванны в первом сепараторе и подают в аммиачный раствор для старения. Микросферы передаются из раствора для старения через перегрузочное устройство в многоступенчатый каскадный промыватель, в котором микросферы промываются так, чтобы не содержать или по существу не содержать нитрат аммония и по меньшей мере одно содержавшееся в микросферах вспомогательное вещество. После сушки микросферы прокаливаются во время термообработки, будучи распределенными монослоем. Технический результат - непрерывность способа получения частиц, стабильность низкой дисперсии их сферичности. 2 н. и 51 з.п. ф-лы, 10 ил.

2496162
выдан:
опубликован: 20.10.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ОКСИДОВ АКТИНИДОВ

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам получения смешанного уран-плутониевого ядерного топлива на базе диоксидов UO2 и PuO2 , получившего название МОХ (Mixed-Oxide) топлива. Азотнокислый раствор нитратов актинидов смешивается с раствором муравьиной кислоты, полученный раствор высушивается в токе воздуха или инертной атмосфере при температуре до 140°С до твердой смеси формиатов указанных элементов, и затем полученная смесь прокаливается в инертной атмосфере при температурах 400-450°С для разложения формиатов. Изобретение позволяет снизить температуры термической обработки и исключить использование водорода, что приведет к увеличению безопасности и упрощению способа получения смешанных оксидов актинидов. 3 з.п. ф-лы.

2494479
выдан:
опубликован: 27.09.2013
ТОПЛИВО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕАКТОРА НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ С АКТИВНОЙ ЗОНОЙ В ВИДЕ СОЛЕВОГО РАСПЛАВА ДЛЯ КОНВЕРСИИ ТОРИЯ-232 В УРАН-233

Изобретение относится к ядерному топливу, в частности к топливу энергетического реактора-размножителя на быстрых нейтронах с активной зоной в виде солевого расплава. Топливная композиция содержит (мас.%): хлорид калия - 24 + хлорид магния - 16 + тетрахлорид тория - 30 + трихлорид плутония - 30 и при рабочей температуре 550-560°С имеет плотность 2,53 г/см3. В качестве примера приведены расчетные данные для ядерного реактора мощностью 400 МВт(эл.) с габаритами AЗ (D=H=180 см): объем активной зоны =4578120 см3, масса ее солевого наполнения =10772 кг. Коэффициенты воспроизводства урана-233 могут составить КВ АЗ=0,3, а при использовании зоны воспроизводства из диоксида тория суммарное KB может достигать 1,2. Технический результат - возможность вывода ядерного реактора на режим использования урана-233, полученного в результате конверсии тория-232, с периодическим пополнением торием активной зоны.

2492532
выдан:
опубликован: 10.09.2013
АКТИВНАЯ ЗОНА С БЫСТРОРЕЗОНАНСНЫМ СПЕКТРОМ НЕЙТРОНОВ СО СВЕРХКРИТИЧЕСКИМ ДАВЛЕНИЕМ ВОДЫ

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в ядерных реакторах. Активная зона с быстрорезонансным спектром нейтронов со сверхкритическим давлением воды размещена в шахте (11) и разделена по радиусу выгородкой (2) на периферийную и центральную подзоны. В периферийной и центральной подзонах обеспечивают движение теплоносителя соответственно сверху вниз и снизу вверх. В активной зоне используют безчехловые тепловыделяющие сборки. В периферийной подзоне шаг размещения тепловыделяющих сборок, по меньшей мере, в 1,02 раза больше шага размещения тепловыделяющих сборок в центральной подзоне. В центральной подзоне размещают тепловыделяющие сборки с твэлами с МОХ-топливом (7). В периферийной подзоне наряду с тепловыделяющими сборками с твэлами с МОХ-топливом (7) располагают тепловыделяющие сборки с твэлами с МОХ-топливом и младшими актинидами (8). Твэлы с младшими актинидами (6) устанавливают в периферийных рядах тепловыделяющих сборок. Тепловыделяющие сборки с твэлами с МОХ-топливом и младшими актинидами (8) устанавливают в периферийных рядах периферийной подзоны и выдерживают их в активной зоне, по меньшей мере, в течение двух кампаний. Технический результат изобретения состоит в замыкании топливного цикла и глубоком выжигании младших актинидов. 2 ил.

2485612
выдан:
опубликован: 20.06.2013
СПОСОБ СНАРЯЖЕНИЯ ФОЛЬГОЙ ОБОЛОЧКИ ТВЭЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретения относятся к производству тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора. Способ заключается в проведении операций прокатки продольных гофров на фольге, перемещения фольги по штанге и цилиндру, диаметром, равным диаметру таблетки делящегося материала, заведения фольги в отверстие втулки до упора в заслонку, остановки электропривода по сигналу перекрытия светового луча через отверстие во втулке, формирования радиальной отбортовки на фольге, обрезки штатного фрагмента фольги, освобождения канала втулки заслонкой, снаряжении фольгой оболочки твэла путем перемещения цилиндра со штангой или оболочки твэла вдоль оси. Устройство для осуществления способа выполнено в виде трубки с двумя отверстиями, равными наружному и внутреннему диаметрам оболочки твэла. Втулка снабжена узлом формирования радиальной отбортовки фольги, заслонкой и цилиндром, закрепленным на штанге. Технический результат - упрощение ввода фольги в оболочку твэла. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

2485611
выдан:
опубликован: 20.06.2013
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ НА ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБОЛОЧКИ ТОПЛИВНОГО СТЕРЖНЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА И ТОПЛИВНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, ОБЛАДАЮЩИЙ ШЕРОХОВАТОСТЬЮ, СФОРМИРОВАННОЙ НА ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЕГО ОБОЛОЧКИ

Изобретение относится к способам обработки поверхности тепловыделяющих элементов ядерного реактора. Способ формирования мелких выступов на поверхности оболочки топливного стержня ядерного реактора включает следующие стадии: соединение с анодом путем помещения оболочки топливного стержня ядерного реактора на первый электрод и соединение с катодом путем помещения электропроводной пластины на второй электрод; погружение оболочки топливного стержня ядерного реактора в жидкий электролит и приложение напряжения к аноду и катоду, соответственно, таким образом обеспечивая протекание реакции окисления на поверхности топливного стержня ядерного реактора. Температуру жидкого электролита поддерживают ниже 10°. Технический результат - обеспечение гидрофильности оболочки топливного стержня. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

2483372
выдан:
опубликован: 27.05.2013
ИНИЦИАТОР ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к активным зонам ядерного реактора с бегущей (дефлаграционной) волной деления ядер и их внутренним устройствам. Активная зона содержит инициатор деления, включающий делящийся и воспроизводящий материалы, обеспечивающий инициирование бегущей волны и устанавливающий значение kэф, равное, по меньшей мере, 1. Активная зона выполнена с возможностью извлечения инициатора деления. Активная зона может быть выполнена с изменением концентрации ядерных материалов в пространстве. Технический результат - возможность распространения бегущей волны в объеме активной зоны. 25 з.п. ф-лы, 39 ил.

2483371
выдан:
опубликован: 27.05.2013
ЛЕГКОВОДНЫЙ РЕАКТОР СО СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к конструкциям ядерных реакторов. Легководный реактор со сверхкритическими параметрами теплоносителя и с однозаходной/двухзаходной схемами движения теплоносителя содержит корпус с патрубками для подвода «холодного» теплоносителя и отвода «горячего» теплоносителя, напорную и сливную камеры, опорную плиту со стояками, тепловыделяющие сборки. На входе в активную зону в опорном стакане или хвостовике сборки тепловыделяющей размещен струйный насос, при этом сопло струйного насоса соединено с напорной камерой реактора, а канал (каналы) для инжектирования теплоносителя выполнен соединенным с объемом между тепловыделяющими сборками. 4 н.п. ф-лы, 3 ил.

2483370
выдан:
опубликован: 27.05.2013
СИСТЕМА УДЕРЖАНИЯ МИШЕНИ ОБЛУЧЕНИЯ, ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА С НЕЙ И СПОСОБ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Изобретение относится к получению радиоактивных изотопов в ядерных реакторах. Устройство удержания мишени облучения содержит множество каналов с дном в направлении центральной оси. Устройство вставляют в обычные ядерные стержневые тепловыделяющие элементы и сборки. Устройства могут удерживать несколько мишеней облучения для облучения во время работы активной зоны ядерного реактора, содержащей сборки и стержневые тепловыделяющие элементы, имеющие устройства удержания мишени облучения. Мишени облучения могут превращаться в полезные радиоизотопы после воздействия нейтронного потока в активной зоне работающего ядерного реактора и удаляться и собираться из стержневых тепловыделяющих элементов после работы. Технический результат - получение энергии тепловыделяющего элемента или тепловыделяющей сборки с одновременной наработкой изотопов в этих же устройствах. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

2482560
выдан:
опубликован: 20.05.2013
КОМПОЗИЦИЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА, ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ПРИДАНИЯ ЯДЕРНОМУ ТОПЛИВУ ПОДКРИТИЧНОСТИ

Группа изобретений относится к ядерному топливу и может быть использована в тепловых ядерных реакторах. Композиция ядерного топлива содержит ядерный расщепляющийся материал и материал-поглотитель нейтронов, который примыкает к ядерному расщепляющемуся материалу. Материал-поглотитель находится в диспергированном виде или в виде покрытия топливной таблетки, содержит самарий и редкоземельный элемент, в частном случае гадолиний. Технический результат - придание ядерному топливу подкритичности. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

2482556
выдан:
опубликован: 20.05.2013
ТАБЛЕТКА ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям таблеток легководных реакторов (LWR), а также реакторов AGR и водно-графитовых. В LWR-реакторах используется, как правило, керамическое урандиоксидное топливо (UO2 ). Предлагаемая конструкция таблетки - композитная, т.е. представляет собой урандиоксидную матрицу, с расположенной в ней особым образом теплопроводящей фазой. Направление теплового потока в топливе совпадает с ориентацией теплопроводной фазы. Тепло передается монокристаллическими частицами оксида бериллия игольчатой либо пластинчатой формы, размерами 40-200 мкм, оптически прозрачными, диспергированными в урандиоксидной матрице. Изобретение позволяет повысить теплопроводность материала таблеток.

2481657
выдан:
опубликован: 10.05.2013
Наверх