Химия и технология урана. Тураев Н.С - 404 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

404
в массивный графитовой тигель, изнутри побеленный известью.
Включается вакуумная система.
После достижения рабочего давления включается индуктор. При
этом вокруг индуктора образуется переменное магнитное поле, которое
индуцирует в графитовом тигле вторичный ток, под действием которого
графит раскаляется. От графита тепло передается урану, он
расплавляется и выдерживается один час при 1450
о
С, после чего нагрев
отключается. Уран разливается в изложницы, находящиеся под
вакуумом. Для ускорения охлаждения впускается гелий. После
охлаждения слитки направляются на механическую обработку для
изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов).
Содержание примесей в рафинированном уране (в % масс.)
составляет: углерод – 0,04; водород –
4
101
−
⋅
; хлор –
4
105
−
⋅ ; азот –
0,005; марганец – 0,0013; бор<
5
102
−
⋅
; кадмий<
5
102
−
⋅
; хром – 0,002;
серебро<
4
101
−
⋅ ; никель – 0,004; кальций –
4
101
−
⋅
; магний –
5
101
−
⋅ .
Для улучшения физико-механических характеристик в качестве
легирующих добавок могут вноситься алюминий, железо, кремний,
молибден в количествах, измеряемыми десятыми долями процента.
Литой уран с крупнозернистой структурой (α-фаза) непригоден для
изготовления ТВЭЛов. Большей прочностью обладает β-уран,
существующий при 662–769
о
С. Он обладает мелкокристаллической
структурой, достаточной твердостью, способностью к закаливанию; γ-
уран (769–1130
о
С) – пластичен.
Поэтому слиток урана нагревается выше 800
о
С, прокатывается в γ-
фазе, закаливается водой в β-фазе. Стержни разрезаются ножницами,
полученные цилиндры на токарном станке доводятся до нужных
размеров, закатываются в алюминиевую оболочку, нагреваются до
432
о
С для разрушения гидрида урана, после чего отверстие для выхода
водорода заплавляется. Полученный ТВЭЛ направляется на
«промышленные» реакторы с целью наработки плутония.
В современных энергетических АЭС ТВЭЛы изготовляются из
диоксида урана, обогащенного по изотопу
235
U до 2,4–4,4%. Процессы
получения диоксида урана рассмотрены в недавно вышедшей книге
[61].

Страницы