Введение 11
Глава 1 Описание реактора ВВЭР-1200 13
1.1 Активная зона 17
1.2 Тепловеделяющая сборка 18
1.3 ТВЭЛ и топливо 24
Глава 2 Выбор материалов и обоснование конструкции твэлов 29
2.1 Условия эксплуатации и требования к твэлам 29
2.2 Требования к материалам твэлов 32
2.3 Проблемы обоснования работоспособности твэлов 38
2.4 Эксплуатационные свойства оксидного топлива 40
2.4.1 Физические, теплофизические и механические свойства оксидного
топлива 41
2.4.2 Выход газов из оксидного топлива 43
2.4.2.1 Поведение газов в оксидном топливе 44
2.4.2.2 Выделение газов под оболочку твэла 45
2.4.2.3 Факторы влияющие на выход ГПД 46
2.4.2.4 Расчет выхода газов из оксидного топлива 48
В настоящее время приоритетной задачей в атомной энергетике является безопасность эксплуатации ядерных реакторов, защита жизни и здоровья человека, а также охрана окружающей среды. Нормативными документами для обеспечения нераспространения в окружающую среду и минимизации выхода радиоактивности предписывается контроль за радиоактивностью на разных барьерах.
Существует следующие барьеры на пути выхода радиоактивности за пределы атомной станции: топливная матрица, оболочка твэла, границы 1-го контура, гермооболочка и биологическая защита энергоблока. В этой связи важнейшей задачей является обеспечение целостности оболочек твэлов и повышение их надежности.
В данной работе исследуемым объектом является тепловыделяющий элемент, который содержит топливную матрицу из обогащенной двуокиси урана, а также оболочку из циркониевых сплавов и другие конструкционные элементы. Факторы, которые ограничивают нормальную эксплуатацию твэлов, относятся давление газовых продуктов деления под оболочкой твэлов и механические напряжения в оболочке при ее взаимодействии с топливной таблеткой.
Актуальность данной диссертации заключается в исследовании возможности повышении мощности реакторной установки, при этом не меняя технологии и конструкции тепловыделяющих элементов, при этом сохраняя выход газообразных радиоактивных продуктов деления на минимальном уровне.
Целью данной работы автор ставит перед собой оценку выхода газообразных продуктов деления из под оболочки твэл для реактора ВВЭР-1200.
Для достижения данной цели должны быть выполнены следующие
задачи:
- выполнение расчета выхода газообразных продуктов деления под оболочку усовершенствованного твэл повышенной мощности реактора ВВЭР-1200;
- проведение теплогидравлического расчета для определения температурного поля твэлов, расчет давления газообразных продуктов деления при различных температурах, а также с учетом степени выгорания ядерного топлива;
- проведение прочностного расчета оболочки на целостность.
