ПОЛУЧЕНИЕ ЯДЕРНО-ЧИСТЫХ ПОРОШКОВ ГРАФИТА ДЛЯ МАТРИЦЫ ТОПЛИВНЫХ КОМПАКТОВ ВТГР

А. Р. Гареев, Е. И. Тимощук, Е. В. Сидорова, Т. Ю. Ганьжина, А. А. Мокрушин, О. И. Федин, А. С. Черкасов, А. В. Петроградский

Аннотация


Безопасная эксплуатация высокотемпературного газоохлаждаемого реактора во многом зависит от формирования и защиты топливных элементов. В рамках разработки опытно-промышленной технологии топлива для такого реактора исследовано получение ядерно-чистых порошков природного и искусственного графита, являющегося компонентом матрицы топливных компактов наряду с фенол-формальдегидным связующим. Проведена оценка сырьевой базы исходных компонентов (кокса, пека, природного графита). Выявлены технологические особенности измельчения порошков природного и искусственного графита при разном механическом воздействии, рассмотрено удаление примесей под влиянием температуры и химических реагентов, отработаны режимы получения ядерно-чистых порошков природного и искусственного графита, а также установлены оптимальное соотношение и фракционный состав компонентов матричного графита. Исследования позволили достигнуть ключевых параметров топливных компактов, таких, как плотность, теплопроводность и борный эквивалент. Рис. 2, табл. 3, список лит. 10 назв.

Ключевые слова


высокотемпературный газоохлаждаемый реактор, топливный компакт, матричный графит, термическая очистка, термохимическая очистка, природный графит, искусственный графит

Литература


Фатеев С.А., Петрунин В.В., Кодочигов Г.Н. и др. Развитие технологий атомно-водородной энергетики в Госкорпорации «Росатом». — Атомная энергия, 2022, т. 133, вып. 5—6, с. 243—250.

Zhou X., Tang Y., Lu Z. e.a. Nuclear graphite for high temperature gascooled reactors. — New Carbon Mater., 2017, № 32, р. 193—204.

Zhou X., Yang Y., Ma J. e.a. Effects of purification on the properties and microstructures of natural flake and artificial graphite powders. — Nucl. Engng Des., 2020, v. 360, p. 1—6.

Shen K., Zhang X., Yu S., Kang F. Characterization of heterogeneity in NBG-18 nuclear graphite microstructure by correlative analysis of optical texture and focused ion beam transmission electron microscopy observations. — Carbon, 2022, v. 189, p. 604—616.

Johns S., Poulsen T., Kane J. e.a. Formation of carbon nanostructures in nuclear graphite under high-temperature in situ electron-irradiation. — Ibid., 2019, v. 143, p. 908—914.

Дюсамбаев Д.С., Гизатулин Ш.Х., Шаймерденов А.А. и др. Исследования топлива высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов в мире. — Вестник Казахского национального ун-та. Сер. Физическая, 2018, т. 2, № 65, с. 19—26.

Lоpez-Honorato E., Boshoven J., Meadows P. e.a. Characterisation of the anisotropy of pyrolytic carbon coatings and the graphite matrix in fuel compacts by two modulator generalised ellipsometry and selected area electron diffrac-tion. — Carbon, 2012, v. 50, № 2, p. 680—688.

Yeo S., Yun J., Kim S. e.a. Fabrication methods and aniso-tropic properties of graphite matrix compacts for use in HTGR. — J. Nucl. Mater., 2016, v. 499, p. 383—393.

Mustika D., Dimyati A., Fisty A. e.a. Current status of purification of indonesian natural graphite as a candidate for nuclear fuel matrix by hydrometallurgy and pyrometallurgy methods. — Phys. Conf. Ser., 2021, v. 2048, p. 1—7.

Федюшкина А.Г., Сидорова Е.В., Пономарева Д.В. Способ химической очистки порошка искусственного графита. — В сб.: XVI Межд. научно-практ. конф. «Вопросы развития современной науки и техники». Мельбурн, 2022, с. 53—58.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.