Как разрабатывают ядерное топливо: на примере одной новости

[@Mad__Max]

Делаем рентгеновский снимок облученного топлива.

А что это за навитая проволока внутри ТВЭЛа? Имеется ввиду та, что внутри и похожа на пружину. Про навитую снаружи написано и более-менее понятно — как понимаю, просто чтобы ТВЭЛы при манипуляциях не прижимались вплотную к друг другу. А вот что за «пружина» внутри самого ТВЭЛа видная на рентген снимках?

С помощью гамма-спектрометра выясняем распределение продуктов деления плутония вдоль твэла. Почему он имеет такую форму? Потому что интенсивность ядерной реакции неравномерна вдоль твэла:

Хм, а почему Марганец-54 в средней части, где самые интенсивные реакции идут, наоборот имеет меньшую активность чем по краям ТВЭЛа?
Он в нейтронном потоке как-то «дожигается» и превращается в какой-то другой изотоп, поэтому где реакции интенсивнее, там его меньше? Или куда иначе он девается?

[@tnenergy]

навитая проволока внутри ТВЭЛа?

Пружина, удерживающая топливный столб. Такие есть во всех твэлах. Кстати, твэл правильно писать маленькими буквами, это слоговое сокращение.

>Хм, а почему Марганец-54 в средней части, где самые интенсивные реакции идут, наоборот имеет меньшую активность чем по краям ТВЭЛа?

Марганец из стальной оболочки твэла — продукт активации. В концах твэла, понятное дело, конструкционной стали больше, чем в середине, а нейтронное поле определяет степень активации исходного Mn55 в реакциях γ,n или n,2n. Почему из всех изотопов марганца для контроля используется именно этот сложно сказать, но это измерительная селекция, там должен быть и Mn56, и другие изотопы.

[@AlexanderG]

А пики рубидия и цезия внизу твэла — таблетки осыпались?

[@tnenergy]

На рентгеновском снимке видно что там какая-то хитрая конструкция — внизу топливо, выше проставка, еще топливо. Вот от нижней таблетки и пики.

[@AlexanderG]

Судя по неровному излому нижней кромки топливного столба, мне всё же кажется, что это может быть осыпавшееся топливо…

[@tnenergy]

Ага, есть такое. Не все так радужно у разработчиков нитридного топлива, говорят :)

[@Mad__Max]

Она там для компенсации расширения таблеток нужна? (как теплового, так и радиационного «распухания»)

А откуда сталь? Я всегда думал, что оболочки из сплавов циркония и подобных металлов делают, как раз по причине того что железо из любых марок стали хорошо поглощает нейтроны (и за счет этого будет как большая потеря ценных нейтронов, так и дополнительный выход никому не нужных радиоактивных отходов)

Или это экспериментальные твэлы зачем-то стальные делают?

[@tnenergy]

>Она там для компенсации расширения таблеток нужна? (как теплового, так и радиационного «распухания»)

Ага.

>А откуда сталь? Я всегда думал, что оболочки из сплавов циркония и подобных металлов делают

Для реакторов на тепловых нейтронах — да, цирконий. Для быстрых сталь имеет примерно такие же нейтронные характеристики и лучше — механические/коррозионные.

[@AlexanderG]

А что это за навитая проволока внутри ТВЭЛа? Имеется ввиду та, что внутри и похожа на пружину.

Это действительно пружина:


Полагаю, она необходима для компенсации температурного расширения топлива (а оно весьма значительно при рабочих температурах до 2000°C) и для правильного расположения топливных таблеток внутри твэла.

[@tnenergy]

.

[@xilix]

А что на первом изображении делает мечеть?

[@tnenergy]

Это не мечеть, это храм бога быстрых нейтронов, их часто путают.

[@alexhott]

да уж технология посложнее чем бензин из нефти сделать с присадками.
но все же думаю что в наше время работа по разработке нового ЯТ идет куда легче и быстрее чем для первого реактора

[@tnenergy]

Да как вам сказать. Требования к топливу для первого реактора были пониже, чем сейчас :)