PRoAtom

(Всего: 0)
от на 27/03/2023

Реактор АПЛ
Основная проблема топлива АЭС имеет советское название термокачка - резкий нагрев и охлаждение. Резкое изменение температуры разрушает керамику, крошки очень твёрдой керамики попадают в зазор таблеток и трубок твэл, прокалывают трубку изнутри, и радиоактивность выходит в теплоноситель.
Проблема решается геометрией твэл - диаметр 14 мм разрушается за 10 циклов нагрева-охлаждения, диаметр 1 мм выдерживает 1000 циклов.
Второе решение - кермет, то есть композиция порошка диоксида урана и мягкого нейтронно-прозрачного коррозионно-стойкого металла.
Третье решение - плоский твэл, или любая фигура в сечении оболочки, сильно отличная от кольца. Оболочка лишь изгибается при распухании топлива, разрывных усилий нет, выдерживает 100% выгорания т.а.
И конечно, комбинация из этих трех решений.
Период реактора в 1 минуту означает, что за 3 минуты мощность увеличивается в ~20 раз (число е в третьей степени). Если реактор был на мощности 5%, то через 3 минуты выходит на номинал 100%.
Ядерная физика процесса проста и разрешает такой рост мощности. Увеличение расхода теплоносителя технически просто. Главное - чтобы само топливо не разрушилось при таком резком изменении мощности.
Как ведёт себя керамика при резкой смене температуры, мы с "коллегами" изучали в детском саду. Когда дворник жёг костёр, туда попали стеклянные пузырьки из-под микстуры. Аккуратно засовываешь прутик в горлышко, и бросаешь в ведро с водой. Слышно лёгкое шипение, немного шума-гула. После выливания воды из ведра, на дне лишь мелкий порошок. Никто из экспериментаторов не пострадал.
Дементий Башкиров