36. Меры предосторожности при работе с плутониевым топливом.
Плутоний как делящийся материал и его изотопы, такие как 239Рu, 240Рu и 241Рu являются радиоактивными излучателями. Это требует ужесточения мер предосторожности, безопасности и охраны здоровья при его применении.
Существуют четыре принципиальные проблемы, непосредственно относящиеся к металлическому и керамическому плутонию.
1. Контроль использования Рu в мирных целях.
2. Самопроизвольное воспламенение и пирофорность. Размельченный порошок металлического и керамического плутония может инициировать самопроизвольную вспышку и взрыв в присутствии кислорода, это относится и к карбидному топлива (U, Рu)С.
3. Токсичность тонко размолотого порошка. Вдыхание (ингаляция) взвешенного в воздухе тонко размолотого порошка металлического или керамического плутония очень токсично и должно быть исключено. Продукты распада тонко размолотого порошка более токсичны.
4. Радиация. При работе с плутонием радиационная опасность возникает из-за естественной радиоактивности продуктов распада Рu.
Требования безопасности и охране здоровья персонала при работе с плутонием заключаются в следующем.
1. Все операции должны выполняться при легкой защите или в камерах, снабженных резиновыми перчатками и в необходимых случаях оснащенных дистанционирующими механическими устройствами, обеспечена максимальная герметичность.
2. Давление в боксе должно быть значительно меньше комнатного, чтобы содержащийся в нем инертный газ (аргон или гелий) не мог проникнуть за пределы бокса.
3. При помещении в окислительную атмосферу (воздух или водяной пар) плутония и его сплавов, полученных в атмосфере инертного газа, за ними необходим тщательный контроль.
37. Магний и его сплавы.
Магний обладает очень хорошими ядерными свойствами: по значению сечения поглощения тепловых нейтронов он находится между бериллием и алюминием. Как конструкционный материал он полностью совместим с урановым топливом и СО2 как теплоносителем в газоохлаждаемых реакторах с графитовым замедлителем.
Сплавы магния, в частности магнокс А-12 и ZА-сплавы, широко используются в качестве оболочечных материалов, начиная с газоохлаждаемого реактора. Преимущества:
Низкое сечение поглощения тепловых нейтронов.
Совместимость с топливом и теплоносителем (СО2 или Не)
Отсутствие существенных изменений механической прочности и пластичности под облучением.
Недостатки:
Низкая температура плавления
Низкое сопротивление коррозии в Н20, Na, NaK
Недостаточность металлической связи для снижения теплового сопротивления.
38. Реакторы по спектру нейтронов.
По спектру нейтронов:
- реакторы на быстрых нейтронах – большая часть деления ядер вызывается нейтронами с энергией около десятков и сотен кэВ;
- реакторы на тепловых нейтронах – основная часть делений вызывается нейтронами с энергиями, менее 1 эВ.
- на промежуточных нейтронах — ядерный реактор, использующий для поддержания цепной ядерной реакции нейтроны с энергией 0,025 – 1000 эВ.
39. Примеры кипящих реакторов.
BWR-корпусного типа. Отличается от реакторов с водой под давлением тем, что генерируют пар непосредственно в активной зоне и не имеют для этого отдельных парогенераторов. Замедлитель-вода.
РБМК-особенностями являются канальная конструкция(постоянная перегрузка ТВС) и графит в качестве замедлителя.
40. Перегрузка топлива?
Служит для замены выгоревшего топлива свежим и извлечения поврежденных твэлов. Перегрузка бывает непрерывная и периодическая. Первая, как правило, производится в канальных реакторах и в уран-графитовых реакторах с газовым теплоносителем. В реакторах остальных типов ежегодно производится перегрузка части топлива.
41. Материалы для быстрых реакторов.
Корпус – нержавеющая сталь;
Биологическая защита - железорудный концентрат, графит, сталь, бетон;
Теплоноситель – жидкий натрий;
Оболочка твс – высоколегированная аустенитная сталь 08Х18Н10Т;
Отражатель(зона воспроизводства) - диоксид обедненного урана.
42. Какие элементы используют для изготовления органов СУЗ и почему?
Регулирующие элементы обычно выполняются в виде регулирующих стержней, имеющих большое сечение поглощения нейтронов. Что касается материалов, используемых для изготовления органов регулирования, то к элементам с очень большими сечениями поглощения тепловых нейтронов относятся кадмий Cd (2450 барн), бор В (755 б), гафний Hf (105 б), иридий Ir (440 б) и редкоземельные элементы (Eu, Sm и т.д.). В качестве материалов органов регулирования широко используются В и Cd. Ядерные свойства материала органа регулирования - одна из главных его характеристик. В связи с основной функцией активного элемента органа регулирования - поглощение нейтронов, требуется применение материалов, обладающих возможно большим поперечным сечением захвата нейтронов при тех же энергиях, которые соответствуют наиболее существенной части энергетического спектра нейтронов в активной зоне реактора.