ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УРАН-ГАДОЛИНИЕВЫХ ТОПЛИВНЫХ ТАБЛЕТОК ВВЭР С 3,35, 5 и 8% ПО МАССЕ ОКСИДА ГАДОЛИНИЯ

А. В. Федотов, Е. Н. Михеев, М. А. Лутков

Аннотация


Целью работы было определение теплофизических свойств промышленных уран-гадолиниевых оксидных таблеток с содержанием оксида гадолиния 3,35, 5 и 8% по массе для обоснования работоспособности и безопасности топлива реакторных установок типа ВВЭР. Получены экспериментальные зависимости термического расширения, удельной теплоемкости при постоянном давлении и температуропроводности, а также расчетная зависимость теплопроводности от температуры до 1900 К для топлива с разным содержанием Gd2O3. Рис. 5, табл. 6, список лит. 12 назв.

Ключевые слова


топливные таблетки, диоксид урана, уран-гадолиниевое топливо ВВЭР, термическое расширение, удельная теплоемкость, температуропроводность, теплопроводность

Полный текст:

PDF

Литература


Топливные таблетки. Методика измерений плотности и пористости с использованием гидростатического взвешивания. СТК-66—2017. М., АО «ТВЭЛ», 2017. 25 с.

Ohmichi T., Fukushima S., Maeda A., Watanabe H. On the relation between lattice parameter and O/M ratio for uranium dioxide — trivalent rare earth oxide solid solution. — J. Nucl. Mater., 1981, v. 102, p. 40—46.

Федотов А.В., Михеев Е.Н., Лысиков А.В., Новиков В.В. Теоретическая и экспериментальная плотность соединений (U, Gd)O2 и (U, Er)O2. — Атомная энергия, 2012, т. 113, вып. 6, с. 344—347. // Fedotov A.V., Mikheev E.N., Lysikov A.V., Novikov V.V. Theoretical and Experimental Density of (U, Gd)O2 and (U, Er)O2. — Atomic Energy, 2013, v. 113, № 6, p. 429—434.

Оксиды урана. Методика полярографического измерения кислородного коэффициента. СТК-85—2018. М., АО «ТВЭЛ», 2018. 28 с.

Федотов А.В., Лысиков А.В., Лутков М.А. Теплофизические свойства уран-гадолиниевых топливных таблеток ВВЭР с 6—10% по массе оксида гадолиния. — Атомная энергия, 2023, т. 135, вып. 3—4, с. 120—126. // Fedotov A.V., Lysikov A.V., Lutkov M.A. Thermophysical properties of VVER uranium-gadolinium fuel pellets with 6—10wt% of gadolinium oxide // Springer Link, Published online 17.06.2024, https://doi.org/10.1007/s10512-024-01096-6.

Martin D. The thermal expansion of solid UO2 and (U, Pu)O2 mixed oxide — a review and recommendations. — J. Nucl. Mater., 1988, v. 152, p. 94—101.

Федотов А.В., Миссорин Д.С., Михеев Е.Н. Обзор термического расширения топливных таблеток UO2±x и (U, Gd)O2±x. — Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 2020, т. 103, вып. 2, с. 97—116.

Fink J. Thermophysical properties of uranium dioxide. — J. Nucl. Mater., 2000, v. 279, p. 1—8.

Миссорин Д.С., Федотов А.В., Михеев Е.Н. Обзор температурной зависимости теплоемкости топливных таблеток UO2±x и (U, Gd)O2±x. — Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 2023, т. 119, вып. 3, с. 95—113.

Ronchi C., Sheindlin M., Musella M., Hyland G. Thermal conductivity of uranium dioxide up to 2900 K from simultaneous measurement of the heat capacity and thermal diffusivity. — J. Appl. Phys., 1999, v. 85, р. 776—789.

Hirai M., Ishimoto S. Thermal diffusivity and thermal conductivity of UO2—Gd2O3. — J. Nucl. Sci. Techn., 1991, v. 28, p. 995—1000.

Brandt R., Neuer G. Thermal conductivity and thermal radiation properties of UO2. — J. Non-Equilib. Thermodyn., 1976, v. 1, p. 3—23.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.