62.Какие требования предъявляются к конструкционным материалам при проектировании элементов ядерных реакторов?

Конструкционные материалы предназначены для обеспечения требуемого уровня механической прочности, общей компоновки и физико-химической защиты оборудования и всей АЭС от коррозии и радиоактивного загрязнения.

Основные требования:

• высокая механическая прочность;

• высокая пластичность;

• высокая вязкость;

• хорошая соединяемость и обрабатываемость;

• высокая коррозионная стойкость;

• хорошие теплофизические свойства;

• доступность и стоимость;

• низкое воздействие радиационного облучения на свойства и размеры;

• низкое поглощение нейтронов;

63.Какими свойствами должны обладать материалы, используемые при проектировании элементов ядерных реакторов?

Общие свойства материалов:

Механическая прочность – способность выдерживать напряжения, обусловленные внешними и эксплуатационными нагрузками.

Пластичность – способность испытывать постоянную деформацию перед окончательным разрушением при растяжении.

Вязкость – способность материала выдерживать без разрушения ударные нагрузки (механические и термические)

Конструкционная прочность – механическая стабильность конструкции (например, герметичность твэлов)

Соединяемость – способность отдельных кусков материала соединяться друг с другом с помощью стандартных методов сборки (сварка, болты, заклёпки и т.д.).

Обрабатываемость – способность изменять форму под действием стандартных операций обработки (резка, прокат, ковка и т.д.)

Коррозионная стойкость – способность препятствовать коррозионному разрушению при взаимодействии с агрессивными жидкостями.

Теплофизические свойства – свойства, определяющие эффективность отвода тепла от топлива и использования тепла с целью генерирования электроэнергии.

Доступность и стоимость – основные экономические характеристики.

Специфические свойства:

Ядерные свойства – характеристики поглощения нейтронов при делении и захвате, а также рассеяния (замедления) нейтронов.

Наведённая радиоактивность – излучение заряженных частиц и гамма-квантов, обусловленное ядерными превращениями и образование нуклидов. Наведённая радиоактивность может приводить к значительному выделению тепла при распаде (дополнительно к теплу, выделившемуся в процессе облучения) в корпусе ядерного реактора, а также является проблемой при обслуживании, ремонте и проверке оборудования.

Радиационная стабильность, химическое взаимодействие и взаимная диффузия – осколки деления и нейтроны оказывают наибольшее влияние на изменение свойств материалов в процессе их облучения.

Возможность переработки (для топлива) – возможность извлечения ценных делящихся нуклидов урана и плутония.

64.Пояснить, что называется обрабатываемостью и совместимостью.

Обрабатываемость – способность изменять форму под действием стандартных операций обработки (резка, прокат, ковка и т.д.)

Совместимость – способность двух материалов не испытывать химического взаимодействия при определённых температурах и давлениях окружающей среды, тем самым обеспечивая стабильность конструкции.