ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА ОБЛУЧЕННОГО ТЕПЛОВЫМИ НЕЙТРОНАМИ МЕТАЛЛИЧЕС
10.09.2010 г.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА ОБЛУЧЕННОГО ТЕПЛОВЫМИ НЕЙТРОНАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО УРАНА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ В НЕМ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ И ПЛУТОНИЯ


Г. С. Булатов, К. Н. Гедговд, Д. Ю. Любимов1, В. Ф. Перетрухин

Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва,

1ФГУП НИИ НПО “Луч”

Поступила в редакцию 24.06.2009 г.

С использованием программы АСТРА-4 выполнен термодинамический анализ химического и фазового состава металлического урана, облученного тепловыми нейтронами до выгорания 1% в диапазоне температур 400–800 К. Показано, что радиальное распределение металлических продуктов деления в облученном урановом сердечнике неравномерно, их концентрация в поверхностных слоях в несколько раз выше, чем в центре сердечника. Аналогично распределен и плутоний. Вследствие ограниченной растворимости ряда продуктов деления в a-U происходит выделение интерметаллидов, например, U(Ru, Rh, Pd)3. Примеси углерода в уране обусловливают появление карбидов таких металлов как U, Zr, Ce, распределение которых подобно распределению урана и металлических продуктов деления.

Список литературы

  1. Котельников Р.Б., Башлыков С.Н., Каштанов А.И., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. Изд. 2-е. М.: Атомиздат. 1978. 432 с.
  2. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2009. Т. 45. № 4. С. 377.
  3. Kruger O.L. // J. Nucl. Mater. 1966. V. 19. P. 29.
  4. Kurata M., Inoue T. // J. Nucl. Mater. 1994. V. 208. P. 144.
  5. Imoto S. // J. Nucl. Mater. 1986. V. 140. P. 19.
  6. Arai Y., Iwai T., Ohmichi T. // J. Nucl. Mater. 1987. V. 151. P. 63.
  7. Arai Y., Maeda A., Shiozawa K., Ohmichi T. // J. Nucl. Mater. 1994. V. 210. P. 161.
  8. Kleykamp H. // J. Nucl. Mater. 2002. V. 300. P. 273.
  9. Любимов Д.Ю., Гущин К.И., Гедговд К.Н., Булатов Г.С. // Материаловедение. 2004. № 2(83). С. 8.
  10. Lassmann K., O'Carrol C., van de Laar J., Walker C.T. // J. Nucl. Mater. 1994. V. 208. P. 223.
  11. Moriyama K., Furuya H. // J. Nucl. Sci. and Technol. 1997. V. 34. № 9. P. 900.
  12. Крюков Ф.Н., Лядов Г.Д., Никитин О.Н. и др. // Атомная энергия. 2006. Т. 100. Вып. 1. С. 3.
  13. Lassmann K., Walker C.T., van de Laar J., Lindstrom. // J. Nucl. Mater. 1995. V. 226. P. 1.
  14. Колобашкин В.М., Рубцов П.М., Ружанский П.А., Сидоренко В.Д. Радиационные характеристики облученного ядерного топлива. М.: Энергоатомиздат, 1983. 384 с.
  15. Емельянов В.С., Евстюхин А.И. Металлургия ядерного горючего. Учебник для вузов. Изд. 2-е. М.: Атом-издат, 1968. 484 с.
  16. Palmer I.D., Hesketh K.W., Jackson P.A. Water Reactor Fuel Element Performance Computer Modeling / Ed. Gittus J. Barking, UK: Applied Science Publ., 1983. 321 p.
  17. Трусов Б.Г. Дис. ... д-ра техн. Наук. М.: МГТУ, 1984. 292 с.
  18. Chandrasekharian M.S. // J. Nucl. Mater. 1985. V. 130. P. 366.
  19. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание. T. 1–4 / Под ред. Гурвича Л.В., Вейца И.В., Медведева В.А. и др. М.: Наука. 1982. 3815 с.
  20. JANAF Thermochemical tables. 2nd ed. NSRDS-NBS 37. Waschington, US: Go'v t Printing Office, 1971. 1141 p.
  21. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. Справочник / Под ред. Косолаповой Т.Я. М.: Металлургия, 1986. 928 с.
  22. Иванов О.С., Бадаева Т.А., Софронова Р.М., Кишиневский В.Б. и др. Диаграммы состояния и фазовые превращения сплавов урана. М.: Наука, 1972. 254 с.
  23. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов. Справочное изд. Челябинск: Металлургия, 1988. 320 с.
  24. Шевчук Ю.А. // Атомная энергия. 1997. Т. 82. Вып. 5. С. 358.
  25. Горбачев Е.М., Замятин Ю.С., Лбов А.А. Взаимодействие излучений с ядрами тяжелых элементов и деление ядер. Справочник. М.: Атомиздат, 1976. 464 c.
  26. Delegard C., Schmidt A., Bryan S., Sell R. et al. // Workshop on Actinide Chemistry. U.S. Department of Energy Pacific Northwest National Laboratory. September 11–12, 2003. Moscow, Russia.