82. Что называется радиационным ростом? При каких температурах он происходит и напишите как определяется коэффициент радиационного роста?
Радиационный
рост. Радиационный рост представляет
собой размерную и структурную
нестабильность уранового топлива,
обусловленную анизотропией урана. Он
происходит в области относительно
низких температур, составляющих около
0,2 абсолютной температуры плавления
(около 300 °С). Если скорость изменения
длины топливного образца при облучении
постоянна, то коэффициент радиационного
роста Gi в трех кристаллографических
направлениях можно определить следующим
образом:
83. Назовите различия между радиационным ростом и ростом при термическомциклировании?
Рост при термическомциклировании. Рост поликристаллического урана (уранового топлива) при термическом циклировании также представляет собой размерную и структурную нестабильность при повторных циклах нагрева и охлаждения в температурной области существования α-фазы. Степень размерной и структурной нестабильности зависит главным образом от числа циклов нагрев-охлаждение Nc, которым подвергается образец. Коэффициент роста Gi в трех кристаллографических направлениях в результате термического циклирования образца с исходной длиной L0 и конечной L описывается экспоненциальным выражение:
Рост поликристаллического урана со структурой α-фазы при термическом циклировании обычно связывается с механизмом термического храповика. Работа механизма термического храповика определяется относительным перемещением двух соседних зерен, имеющих в результате анизотропии различные коэффициенты термического расширения, и релаксацией напряжений в одном из зерен за счет пластической деформации (деформации ползучести). Поскольку термическоециклирование является неотъемлемой характеристикой работы уранового топлива в ядерном реакторе, размерные и структурные изменения, обусловленные ростом при термическом циклировании, могут влиять на радиационную стабильность уранового топлива.
Сравнивая уравнения (вопр 82) и (вопр 83) и экспериментальные результаты, можно отметить следующие сходства и различия между радиационным ростом и ростом при термическомциклировании уранового топлива.
Различия:
1. Радиационный рост происходит при относительно низких температурах, составляющих около 0,2 Tпл (около 300 °С), тогда как рост при термическом циклировании происходит при всех температурах.
2. Радиационный рост может наблюдаться в монокристаллах, а для роста при термическомциклировании необходимы кристаллические зерна с истинными границами.
3. Радиационный рост сопровождается радиационным упрочнением и охрупчиванием, рост при термическомциклировании-нет.
4. Радиационный рост происходит с максимальной скоростью при температурах около 300 °С и прекращается при температурах выше 450 °С. Интенсивность роста при термическом циклировании увеличивается с повышением верхней температуры цикла, увеличением температурного интервала цикла и числа циклов. Рост практически не происходит, если верхняя температура цикла составляет менее 350 °С.
5. Микроструктурная пористость, появляющаяся во время термической циклической обработки урана, имеет механическую природу. Пористость в облученном уране связана с образованием пузырьков газообразных продуктов деления и распуханием.