
- •Лекция 13. Карбидное топливо.
- •13.1. Сравнительная оценка перспективных видов топлива для реакторов на быстрых нейтронах.
- •13.2. Карбиды урана.
- •13.3. Получение карбидов урана.
- •13.3.1. Карботермический метод с диоксидом урана.
- •13.3.2. Получение uc с использованием металлического урана.
- •Газовой карбидизацией.
- •13.4. Изготовление сердечников из uc.
- •13.5. Карбиды плутония.
- •Р ис.8. Часть диаграммы состояния системы Pu – c .
- •Кристаллические структуры карбидов плутония.
- •13.6. Получение монокарбида плутония.
- •Состав PuC, полученного карботермическим методом в аргоне.
- •13.7. Изготовление сердечников твэлов из PuC.
- •13.8. Смешанные карбиды урана и плутония.
- •C атомным содержанием углерода 0 – 60 %.
- •Карбидов урана и плутония от содержания Pu2c3 в (u,Pu)2c3. - после литья; - после отжига при 1600с.
- •13.9. Получение (u,Pu)c и сердечников твэлов из него.
- •Влияние температуры спекания на плотность карбида
Влияние температуры спекания на плотность карбида
достехиометрического состава (U0,8Pu0,2)C.
Т спекания, С |
Плотность таблетки |
Содержание С, % масс. |
||
г/см3 |
% теор. пл. |
В порошке |
В спеченной таблетке |
|
1350 |
10,07 |
74 |
4,75 |
4,75 |
1450 |
10,61 |
77 |
4,75 |
4,74 |
1550 |
11,77 |
86 |
4,75 |
4,59 |
1650 |
12,00 |
88 |
4,75 |
4,64 |
1750 |
12,11 |
89 |
4,75 |
4,65 |
1925 |
12,73 |
93 |
4,65 |
4,56 |
1950 |
12,77 |
93 |
4,65 |
4,62 |
Один из вариантов получения спеченных таблеток из (U,Pu)C заключается в следующем. Порошки UC и PuC тщательно смешивали с 1% связующего – 1,5% раствор парафина в бензине и прессовали полученную смесь при давлении (1,5-2).108 Па. Спекание таблеток проводили в вакууме при 1600-1800С в течение 3-4 часов. Плотность таблеток составляла 93-95% от теоретической, крупность зерна в среднем 30-50 мкм, содержание кислорода – 0,02-0,05 %.
Спекание карбидов в вакууме сопровождается значительными потерями плутония. Для снижения потерь увеличивают время спекания для более полного удаления кислорода и избытка углерода. Хорошие результаты показало спекание сверхстехиометрического карбида в токе водорода. При 1500С в течение 1 часа удаляется избыточный углерод и существенно уменьшается содержание полуторного карбида.
Как и при спекании индивидуальных карбидов урана и плутония, добавка 0,1-0,2 % масс. никеля активирует спекание смешанного карбида.