88 Как зависит температура плавления различных соединений урана оттипа кристаллической структуры (привести пример).

UO2-Гранецентрированная кубическая(типа CaF2)- 2780 UC-Гранецентрированная кубическая(типаNaCl)- 2350 USi-Орторомбическая- 1465 U3Si- Объмноцентрирован-ная тетрагональная- 930

89. Какие методы производства диоксида урана существуют.

Существует несколько методов производства порошка диоксида урана, причем в большинстве из них в качестве исходного материала используется раствор нитрата уранила [43]. После осаждения перекиси урана UO4xH2O и диуранита аммония NH4U2 превращение до UO2 или U3O8 может быть осуществлено путем их нагрева на воздухе или в паре. Размер и кристаллическая форма частиц порошка UO2 зависят главным образом от температуры восстановления, причем чем выше температура восстановления, тем больше размер частиц и кристаллов. Экспериментальные данные и опыт эксплуатации оксидного топлива показывают, что размеры и кристаллическая форма частиц порошка оказывают существенное влияние на свойство топливных таблеток. При изготовлении таблеток UO 2 для опытных твэлов использовались обычные методы порошковой керамики: горячее прессование,  прессование через матрицу,  шликерное литье и т.д.  Однако основным методом, который используется до настоящего времени, является холодное прессование и спекание в инертной (He или Ar) или восстановленной (Н) атмосфере при температуре от 1300 до 2000 ºС.  Поскольку получение материала с максимальной плотностью имеет большое значение при производстве керамического топлива, иногда применяются необычные методы изготовления (горячая и холодная штамповка, вибрационное уплотнение порошка и т.д.), способствующие достижению высокой плотности топливных таблеток.

90. Назвать наиболее важные теплофизические и механическиесвойства смешанного керамического уран-плутониевого топлива, и какимобразом можно определить теплопроводность топлива.

К наиболее важным теплофизическим свойствам (U, Рu)N относятся термический коэффициент линейного расширения, удельная теплоемкость и теплопроводность [19]. Теплопроводность (U, Рu)N или UN меньше, чем у (U, Рu)С или UС, но больше, чем у (U, Рu)02 или UО2 при температурах выше 1000 °С.

91. (100) Что называется коэффициентом воспроизводства (кв) и как его можно определить. Избыточный коэффициент воспроизводства (икв) и как его можно определить. В чем различие между кв и икв.

Уникальным свойством ядерного топлива, производящего ядерную энергию при делении или синтезе, является его воспроизводимость или способность к расширенному воспроизводству, при котором производится топливо в количестве, превышающем его потребление.

где КВ больше единицы. В цикле со смешанным уран-плутониевым топливом или переработанным плутониевым топливом отношение количества образовавшихся делящихся нуклидов (239Pu) к количеству выгоревших делящихся нуклидов (235U или 239Pu) в основном больше единицы в быстром реакторе-размиожятеле типа LMFBR. Сырьевым материалом в топливном цикле обычно служит обедненный 238U. Превышение коэффициента воспроизводства над единицей, т.е. избыточное число делящихся нуклидов, наработанных на один сгоревший, называется избыточным коэффициентом воспроизводства (ИКВ):

92.(101) Назвать основные радиационные эффекты, которые относятся к смешанному керамическому топливу, и показать графически температурную зависимость теплопроводности облученного UO2 и (U, Pu)O2 топлив.

Теплопроводность смешанных диоксидов урана и плутония уменьшается с ростом флюенса нейтронов, температуры и времени облучения. Теплопроводность смешанных диоксидов уменьшается монотонно, в то время как радиационное распухание и радиационная ползучесть могут вызвать деформацию оболочки  оксидного топливного элемента (или стержня).

Рис. 4.13. Зависимость теплопроводности от температуры