Химия тория, урана, плутония. Жерин И.И - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

47
Теплопроводность урана относительно низка: в 2 раза меньше, чем у
железа и в 13 раз – чем у меди и составляет (при 300 К) 27,6 Вт/м·К.
Низкая теплопроводность урана может способствовать высокому
перепаду температур между стенкой и сердечником элемента и
вследствие этого вызвать высокие внутренние напряжения и
расплавление. Перепад температур в радиальном направлении может
достигать нескольких сотен градусов на 1 мм. Теплопроводность урана
увеличивается с ростом температуры, зависит от чистоты металла, от
того, в каком направлении кристаллографических осей она измерена
(вследствие анизотропии). При малых содержаниях легирующих
добавок она меняется незначительно. Легирование в значительных
количествах существенно изменяет ее: теплопроводность сплава урана с
28 % Мо при 200 °С в 2 раза меньше, чем чистого урана, но его
термические и механические свойства намного лучше.
Механические свойства урана в значительной степени определя-
ются типом кристаллической решетки: α-фаза состоит из волокнистых
слоев атомов, которые прочно связаны в пределах слоя, силы сцепления
между атомами разных слоев меньше (подобно графиту): в то время как
атомы в слое отстоят друг от друга на 2,8 Å (2,8·10
-10
м), расстояние
между слоями составляет 3,3 Å – это и создает анизотропию урана по
различным кристаллографическим осям. α-фаза пластична, -фаза
хрупкая и -фаза – мягкая.
По сравнению с распространенными конструкционными метал-
лами уран обладает плохими механическими характеристиками:
относительно трудно обрабатывается и на его механические свойства
значительно влияет текстура, которая в свою очередь определяется
технологией изготовления изделия и режимами термической обработки.
На механические свойства влияют незначительные содержания
неметаллических включений и других металлов. Наиболее характерным
свойством урана является его склонность к наклепу, что затрудняет
обработку резанием.
Большинство механических свойств урана, особенно пластич-
ность, зависит от температуры. В значительной степени механические
свойства урана могут быть улучшены термической обработкой по
специально разработанным режимам.
Изделия из урана в реакторах в течение длительного времени
находятся в жестких условиях в сложнонапряженном состоянии при
повышенных температурах. Степень изменения механической прочнос-
ти конструкций ТВЭЛов под действием коррозии, термических
напряжений и радиации определяет надежность работы реактора и его

Страницы