Суббота 19 января 2019 года
Следите
за новостями

 

Вы здесь:  Главная» Статьи» Техника и производство» Бизнес и производство» Керамика в ядерной энергетике


Керамика в ядерной энергетике

Вторник, 06 Ноября 2018 16:17
Керамика в ядерной энергетике Фото из открытых источников

Ядерная энергетика в сегодняшнем ее виде не смогла бы существовать без применения керамических изделий. Техническая керамика на основе оксидов и бескислородных соединений обеспечивает стабильную работу энергетических генераторов различной конструкции начиная от реактора на медленных нейтронах и заканчивая экспериментальными термоядерными установками. Функциональные возможности материала зависят от химического состава и технологии производства.

 

Топливо и защита

 

Использование урана в чистом виде в качестве топлива для реактора создает целый комплекс проблем, связанных с высокотемпературным фазовым переходом металла. Этот процесс вызывает значительное увеличение объема, например, при температуре до 500°C и непрерывном облучении, топливный стержень может увеличиться в два, а иногда и в три раза.

 

Выход из ситуации – использование керамики из соединений урана: оксидов, карбидов, нитридов и т. д. Выполненные в виде таблеток, керамические элементы топлива не подвержены фазовым переходам и обладают высокой температурой плавления, кроме того, инертность соединений не допускает химических реакций в высокотемпературной зоне. Такой же подход актуален и для вторичного топлива – плутония.

 

Пластины и керамические трубки на основе оксида алюминия (Al2O3) используются в качестве теплоизоляционных материалов, в регулирующих блоках применяют детали, выполненные из карбида бора (B4C) и оксида самария (Sm2O3). Оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЕЛ) представляют собой керамику на основе бескислородных соединений кремния. То есть, практически вся основная часть тепловых защитных элементов – это керамические конструкции различного химического состава.

 

Для электроизоляции в активной зоне требуется материал не только устойчивый к высокой температуре, но и не теряющий в экстремальных условиях диэлектрических свойств. Подобными качествами обладают трубки МКР (муллитокремнеземистые), изготовленные из оксида алюминия.

 

В установках, использующих термоядерный синтез, керамика выполняет защитные функции, камеру с разогретой плазмой ограничивают конструкциями из того же оксида алюминия и соединений кремния и бора. Барьер для нейтронов – бланкеты имеют сложный состав, включающий литий, а в окнах нагрева плазмы применяют материалы на основе оксидов бериллия и алюминия.

 

Керамика высокого качества

 

Объекты ядерного энергетического комплекса считаются наиболее ответственными сооружениями, поэтому для их комплектации подходят только те материалы, которые соответствуют жестким государственным стандартам по ряду характеристик.

 

Список характеристик зависит от назначения изделия, например, керамическая трубка МКР должна обладать следующими качествами:

 

  • высокой плотностью;
  • термической устойчивостью;
  • прочностью на изгиб и сжатие;
  • небольшой теплопроводностью;
  • достаточным уровнем удельного сопротивления при высоких температурах.

 

Также немаловажное значение имеет сопротивляемость материалов реактора к ионизирующему излучению, которое в активной зоне может стать причиной разрушения конструкционных элементов.

По материалам www.aliaxis-ui.ru.

Яндекс.Дзен

Интернет и СМИ
Главное за сутки
Германия объявила Керченский пролив свободным Германия объявила Керченский пролив свободным Канцлер ФРГ Ангела Меркель на встрече "Большой двадцатки" предложила президенту России Владимиру Путину направить в район Керченского пролива немецких и французских специалистов, и российский лидер согласился, но визит пока так…
На Дальнем Востоке столкнулись два Су-34 На Дальнем Востоке столкнулись два Су-34 Вертолет поисково-спасательного отряда Восточного военного округа обнаружил и спас второго летчика с разбившегося в пятницу бомбардировщика Су-34, сообщили Ведомости со ссылкой на Минобороны России. «С первого захода экипаж вертолета завис…
В РФ предложили продавать алкоголь и табак только в специальных магазинах В РФ предложили продавать алкоголь и табак только в специальных магазинах Депутат Госдумы Андрей Свинцов разработал законопроект (есть в распоряжении RT), согласно которому алкогольную и табачную продукцию можно будет продавать только в специализированных магазинах. В документе отмечается, что в места реализации…
Читайте также
Первый 5G-смартфон от Samsung называется Samsung Galaxy S10 X Первый 5G-смартфон от Samsung называется Samsung Galaxy S10 X Первым смартфоном Samsung, который сможет работать в мобильных сетях пятого поколения, станет старшая модель грядущей флагманской линейки Galaxy S10 — аппарат S10 X. Буква "X" в названии Samsung Galaxy S10…
Павел Дуров: 2019 год станет самым важным для Telegram Павел Дуров: 2019 год станет самым важным для Telegram Создатель интернет-мессенджера Telegram Павел Дуров обратился к пользователям своего детища через свой официальный телеграм-канал. Прошедший год, по словам Дурова, был очень успешным для "Телеграма", однако 2019-й станет для сервиса ключевым.…
Новый iPhone в 2019 году получит самый быстрый в мире Wi-Fi Новый iPhone в 2019 году получит самый быстрый в мире Wi-Fi Представители компании Apple анонсировали выпуск нового смартфона iPhone в 2019 году. Технические возможности гаджета будут расширены за счет поддержки Wi-Fi нового поколения, который является самым быстрым видом беспроводной сети интернет…
Тема дня
Франция окончательно уничтожила свой имидж Франция окончательно уничтожила свой имидж

Столкновение Парижа и Москвы в прессе ЦАР   Посол Франции в Центральноафриканской Республике подве...

Фото
Пляжи с белым песком и голубой водой. Еще одна причина посетить Австралию! Пляжи с белым песком и голубой водой. Еще одна причина посетить Австралию!

Одни из самых удивительных пляжей в мире находятся в Австралии.   Здесь есть необычайно красивые ...

Опрос

Какой российский/советский политик прошлого вызывает у вас наибольшее раздражение?

 

Анекдот дня

Brexit по-английски: остаться, хлопнув дверью.

Еще »
Infox
24СМИ
Giraff
 

Последние комментарии
 

Мы в одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Planet-today.ru – новостной портал о самых актуальных событиях, которые происходят сегодня на нашей планете.

При копировании материала, активная ссылка на наш сайт обязательна.

Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.