
- •Лекция 11. Поведение ядерного керамического топлива под облучением.
- •11.1. Влияние облучения на свойства керамического ядерного топлива.
- •Стехиометрический uo2, плотность 9,3-10,1 г/см3, обогащение 5%, выгорание 1360-5520 мВт.Сутки/т u. Температура в центре 830-1150с.
- •Концентрация продуктов деления в урановом и плутониевом топливе при выгорании
- •1% Тяжелых атомов и последующем хранении в бассейне в течение одного года.
- •Белого цвета (белые фазы).
- •11.4. Изменение свойств под действием облучения.
- •Изменение температуры плавления uo2 по мере облучения.
Белого цвета (белые фазы).
11.4. Изменение свойств под действием облучения.
Уменьшение теплопроводности спеченного UO2 – одно из самых отрицательных последствий облучения. Этот эффект может привести к значительному повышению температуры горючего. Снижение теплопроводности зависит от температуры облучения и глубины выгорания. Зависимости изменения теплопроводности от этих параметров представлены на рис.6 и 7.
Рис. 6. Изменение теплопроводности UO2 при 60С в зависимости от облучения. Пунктиром дано среднее значение теплопроводности для необлученных образцов.
Рис.7. Изменение теплопроводности и интегрального параметра в зависимости от температуры облучения.
После отжига при 900С происходит почти полное восстановление теплопроводности. Это свидетельствует, что рост термического сопротивления связан в основном с возникновением повреждений в кристаллической решетке материала.
В процессе облучения происходит изменение температуры плавления UO2. Во всех исследованиях наблюдалось уменьшение температуры плавления по мере выгорания топлива. Для различных образцов скорость уменьшения температуры плавления различна. В табл.2 представлены данные для различных выгораний. В то же время, столбчатые кристаллы UO2, образовавшиеся после расплавления и охлаждения имеют более высокую температуру плавления, чем такие же кристаллы, не подвергавшиеся облучению.
Таблица 2.
Изменение температуры плавления uo2 по мере облучения.
Выгорание, % ат. |
0 |
0,09 |
1,2 |
8,5 |
11,5 |
Т плавления, С |
2790 |
2910 |
2790 |
2760 |
2660 |
Высокоплотные образцы UO2 незначительно меняют электросопротивление при облучении в интервале температур 50-970С.