ПОСЛЕРЕАКТОРНОЕ СОСТОЯНИЕ МАТЕРИАЛОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ТВЭЛОВ В КОНСТРУКТИВНОМ ИСПОЛНЕНИИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ БН-800. ЧАСТЬ 2

Е. А. Кинёв, С. В. Барсанова, В. И. Пастухов, В. А. Цыгвинцев, Н. В. Глушкова

Аннотация


Актуальность. Представлена вторая часть обзора архива данных Института реакторных материалов о послереакторном состоянии прототипов твэлов БН-800, испытанных в условиях БН-600, что особенно ценно, поскольку информация о состоянии штатных твэлов реактора БН-800 за первое 10-летие его эксплуатации пока отсутствует. Цель работы – обобщение результатов послереакторных исследований коррозии, механических свойств и состояния сварных соединений модельных твэлов БН-600 (прототипов твэлов БН-800). Материал и методы. Модельные твэлы БН-600 по своей конструкции (длина, диаметр, отсутствие верхнего торцевого экрана) и составу материалов (сталь Cr16-Ni15, таблеточный сердечник из втулок МОКС-топлива) полностью идентичны твэлам БН-800 последней загрузки. Максимальные значения повреждающей дозы, выгорания и температуры оболочек модельных твэлов составили 84,7 сна, 11,6% т. а. и 600–650 °С соответственно. Послереакторные исследования выполнены методами металлографии, электронной микроскопии, механических испытаний. Результаты. Выявлено, что значения контрольных параметров работоспособности (коррозия, механические свойства) и состояние сварных соединений прототипов твэлов БН-800 типичны для штатных твэлов БН-600, а также для ранее исследованных твэлов БН-600 на основе МОКС-топлива. Анализ формоизменения диаметра модельных твэлов, поведения агрессивных продуктов деления, массоперенос топлива, матричных включений глобул обедненного UO2 опубликован в предыдущей статье «Послереакторное состояние материалов экспериментальных твэлов в конструктивном исполнении активной зоны БН-800. Часть 1». Заключение. Архивные данные о поведении в более жестких условиях модельных твэлов БН-600 с конструкцией, аналогичной БН-800, позволяют с опережением прогнозировать ожидаемый уровень контрольных параметров твэлов БН-800 до выполнения реальных послереакторных исследований.

Ключевые слова


твэл БН-800, БН-600, модельный твэл, оболочка твэл, коррозия оболочки твэла, механические свойства оболочки, сварной шов заглушки, уран-плутониевое смешанное оксидное топливо (МОКС-топливо), элементный состав, продукты коррозии, аустенитная сталь ЧС-68

Литература


Васильев Б. А., Крюков А. Н., Фаракшин М. Р. и др. Использование МОКС-топлива в реакторе БН-800. – Известия вузов. Ядерная энергетика. 2025, вып. 3, с. 45–59. https://doi.org / 10.26583 / npe. 2025.3.03

Крюков А. Н., Васильев Б. А., Фаракшин М. Р. Состояние и перспективы развития топлива для реакторов БН. – Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 2023, № 5 (121), с. 173–181. https://elibrary.ru / kbyjml

Адамов Е. О., Арутюнян Р. В., Большов Л. А. и др. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами. Под общ. ред. проф. Е. О. Адамова. М.: НИКИЭТ, 2020. 496 с. https://elibrary.ru / xatnhm

Кинёв Е. А., Барсанова С. В., Пастухов В. И., Цыгвинцев В. А., Глушкова Н. В. Послереакторное состояние материалов экспериментальных твэлов в конструктивном исполнении активной зоны БН-800. Часть 1. – Атомная энергия, 2025, т. 139, вып. 1, с. 59–64. https://elibrary.ru / xgqqgu

Спицын Е. В., Целищев А. В., Буданов Ю. П. Исследование влияния режимов аустенизирующего отжига на структурное состояние и характеристики длительной прочности и ползучести твэльных труб из аустенитной стали ЧС68-ИД. – Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 2015, № 2 (81), с. 4–14. https://elibrary.ru / uosygr

Кинёв Е. А., Цыгвинцев В. А., Барыбин А. В., Пастухов В. И. Эволюция МОКС-топлива и ее влияние на оболочки твэлов из аустенитных сталей. – Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 2019, № 5 (101), с. 105–114. https://elibrary.ru / yuxpkr


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.