Твэл реактора на быстрых нейтронах

Abstract

Полезная модель относится к ядерной технике и может быть использована при изготовлении тепловыделяющих элементов (далее - твэлов) для атомных реакторов на быстрых нейтронах нового поколения. Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание твэла реактора на быстрых нейтронах типа БН-1200, обладающего повышенной радиационной стойкостью и надежностью при выгорании ядерного топлива более 12% т.а. и повреждающих дозах не менее 113 смещений на атом. Для решения поставленной задачи твэл реактора на быстрых нейтронах содержит цилиндрическую оболочку, которая герметизирована по торцам концевыми деталями, внутри оболочки размещено таблетированное ядерное топливо и фиксатор топлива, на наружной поверхности оболочки размещена навитая по спирали дистанционирующая проволока, при этом оболочка выполнена из аустенитной стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,05-0,09; кремний 0,3-0,6; марганец 1,0-2,0; сера не более 0,010; фосфор 0,010-0,025; хром 15,0-16,5; никель 18,0-25,0; молибден 1,9-2,5; титан 0,25-0,45; ниобий 0,1-0,4; ванадий 0,1-0,15; бор 0,001-0,005; церий 0,15 расчетное; железо остальное, причем оболочка получена путем циклического нагрева, горячей и холодной деформации с гомогенизирующим отжигом перед горячей деформацией при температуре на 40-110°С ниже температуры образования боридной эвтектики, но выше температуры, при которой содержание бора в твердом растворе не менее 20 ppm (20?10 -4 мас.%), оболочка имеет при 700°С при одноосном осевом растяжении предел длительной прочности 14-15 кг/мм 2 при времени испытания 10000 часов и максимальную величину распухания при повреждающей дозе 96 смещений на атом не более 7,0% объемных.