Навигация базы данных
Главная базы данных
Свойства карбидов урана

 

База данных по свойствам ядерного топлива на основе карбидов урана

 

Систематизация теплофизических и прочностных свойств карбидов урана

Карбидные соединения урана характеризуются высоким содержанием ядерного топлива (до 13 г/см3 для UC), высокой теплопроводностью (20 - 50 Вт/м·К для твердых растворов карбидов UC, ZrC, NbC), высокой допустимой температурой эксплуатации (до 3300 К для твердых растворов карбидов, легированных ТаС) [1, 2, 3]. Эти свойства определяют возможность и перспективность использования ядерных топлив на основе карбидов урана в составе
• высокотемпературных газоохлаждаемых энергоустановок типа ВТГР [2];
• космических ядерных энергоустановок [2];
• компактных энергоустановок (в том числе передвижных) региональной энергетики для обслуживания автономных и труднодоступных объектов различного назначения;
• исследовательских реакторов с высокой плотностью нейтронных потоков.

Формирование базы данных по таким топливам является важной и актуальной задачей. В отечественной ядерной энергетике основы технологии твердых растворов карбидов UC-ZrC, UC-ZrC-C, UC-ZrC-NbC, UC-ZrC-TaC были разработаны в рамках НИОКР по Программе ядерных ракетных двигателей. Работы по программе завершились полномасштабными испытаниями тепловыделяющих сборок на базе этих композиций в реакторах ИГР, ИВГ-1, ИРГИТ [7].

Как итог, была экспериментально продемонстрирована принципиальная возможность создания высокотемпературных ЯЭУ (типа ЯРД и ЯЭДУ на их основе) с температурой нагрева газообразного теплоносителя (водорода, азота, ...) до температур 2900 - 3100 К, получен обширный экспериментальный задел по свойствам использованных топливных материалов. В развитие предыдущих исследований [5] в настоящем отчете приведены данные по свойствам твердых растворов карбидов UC, ZrC, NbC, ТаС с привязкой к составу базовых компонентов (U, Zr, Nb, Та, С).