EDN: XJYLHH
Авторы
Тарасиков В.П.
Организация
Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Тарасиков В.П. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1 Тел.: (484) 399-82-04; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Аннотация
В процессе разработки и обоснования органов регулирования быстрых реакторов, в первую очередь реакторов БН-350 и БН-600 и проекта реактора БН-800 были проведены обширные исследования в области физики, технологии и материаловедения, рассмотрено и опробовано множество технических решений и идей. Для этих целей в ФЭИ в 1970 году завершено строительство второй очереди горячей лаборатории. Наряду с горячими камерами построена линия тяжёлых боксов, предназначенная для развития работ в ФЭИ по обоснованию использования поглощающих материалов органов СУЗ быстрых реакторов и в первую очередь строящегося в то время БН-350. Линия тяжёлых защитных боксов оснащалась как традиционным оборудованием (отрезной станок, устройство для измерения геометрии, плотности образцов, металлографическое оборудование), так же были разработаны новые установки и методики исследования облученных поглощающих материалов. специальное оборудование: установка для определения количества гелия и трития в облученных борсодержащих материалах, высокотемпературные печи и дилатометр.
На основании многолетних исследований были получены эмпирические зависимости по влиянию степени выгорания и температуры на объёмные изменения поглотителя наиболее приемлемого для быстрого спектра нейтронов – карбида бора. Изучена структура, теплофизические свойства и газонакопления в карбиде бора в процессе облучения и его совместимость с конструкционными материалами.
Целью настоящей работы является краткое изложение результатов материаловедческих послереакторных исследований стержней СУЗ, передачи опыта и использование результатов исследования в модернизации конструкции стержней.
Рассмотрены этапы модернизации конструкции стержней СУЗ.
Ключевые слова
поглощающий элемент, карбид бора, облучение, распухание, газонакопление, теплопроводность, выгорание, механизмы растрескивания, совместимость, модернизация
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Тарасиков В.П. Результаты послерадиационных исследований стержней СУЗ быстрых энергетических реакторов. Препринт ФЭИ-3306. Обнинск: АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», 2024. 28 с.
- Рисованый В.Д., Захаров А.В., Клочков Е.П., Гусева Т.М. Бор в ядерной технике. Димитровград: ФГУП «ГНЦ РФ НИИАР», 2003. 345 c.
- Бобков В.П., Блохин А.И., Румянцев В.Н., Соловьев В.А., Тарасиков В.П. Справочник по свойствам материалов для перспективных реакторных технологий. Том 3. Свойства поглотителей нейтронов. Книга 1. Бор и его соединения. Под общей редакцией д.т.н., профессора В.М. Поплавского. Москва, Издательство атомной техники (ИздАТ), 2013. 632 c.
- Tarasikov V.P., Voznesenski R.M., Rudenko V.A. The experience of post irradiation investigations of the BN-600 Control rods. Proc. of a Technical Committee Meeting IAEA “Absorber materials, control rods and designs of sutdown systems for advanced liquid metal fast reactors”. Obninsk, Russian Federation, 3–7 July 1995. IAEA – TECDOC-884. Vienna: IAEA,1996. Рp. 153–160.
- Тарасиков В.П., Вознесенский Р.М., Руденко В.А. Результаты исследований опытных стержней аварийной защиты типа «ловушка» отработавших в реакторе БН-600. Сб. докладов VI Российской конференции по реакторному материаловедению. Димитровград, 11–15 сентября 2000,т. 2, часть 2, c. 271–294.
- Тарасиков В.П., Руденко В.А., Вознесенский Р.М. Опыт послереакторных исследований стержней СУЗ быстрых реакторов. Сб. докладов VII Российской конференции по реакторному материаловедению. Димитровград, 08–12 сентября 2003, т. 3, часть 2, с. 203–221.
- Тарасиков В.П., Иванов А.П., Руденко В.А., Вознесенский Р.М. Результаты послереакторных исследований стержней-«ловушек» быстрых реакторов – прототипов облучательных устройств реакторов выжигателей малых актинидов XXI века. Доклад на Российском научно-техническом форуме «Ядерные реакторы на быстрых нейтронах». Обнинск, 08–12 декабря 2003. [Электронный ресурс] Диск СD-AIL100, файл 1220, 7 с.
- Тарасиков В.П., Руденко В.А., Вознесенский Р.М. Опыт послереакторных исследований стержней СУЗ быстрых реакторов. Доклад на Российском научно-техническом форуме «Ядерные реакторы на быстрых нейтронах». Обнинск, 08–12 декабря 2003. [Электронный ресурс] Диск СD-AIL100, файл 1216, 11 с.
- Тарасиков В.П., Вознесенский Р.М., Руденко В.А. Результаты послерадиационных исследований опытных стержней СУЗ реактора БН-600, отработавших 500 эффективных суток. Сб. докладов VI Российской конференции по реакторному материаловедению. Димитровград, 11–15 сентября 2000,т. 2, часть 2, c. 244–270.
- Тарасиков В.П., Ершов Э.А. Взаимодействия карбида бора с хромистыми и хромоникелевыми сталями. Препринт ФЭИ-3280, Обнинск, 2018. 24 c.
- Тарасиков В.П. Установка для количественного определения газообразных продуктов деления в облученных нейтронами материалах. Приборы и техника эксперимента, 2022, № 5, с. 128–131. DOI: 10.31857/S0032816222050093.
- Тарасиков В.П. Высокотемпературная установка по измерению температурного коэффициента
линейного расширения. Приборы и техника эксперимента, 2024, № 1, с. 197–199. DOI: 10.31857/S0032816224010274, EDN: DTKRQD.
- Тарасиков В.П. Накопление и выход гелия и трития в облученном карбиде бора. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2024, № 3, c. 163–170. Доступно на: https://vant.ippe.ru/year2024/3/materials-thermomechanic/2539-10.html (дата обращения 14.05.2025).
- Щербак В.И., Тарасиков В.П. Влияние сверхравновесного давления гелия на морфологию пор в карбиде бора. Вопросы атомной науки и техники, серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1991, вып. 1(55), с. 68–72.
- Щербак В.И., Тарасиков В.П. Особенности поведения пор в виде дисков с высоким сверхравновесным давлением гелия при высокотемпературных отжигах карбида бора. Физика и химия обработки материалов, 1993, № 5, с. 55–61.
- Щербак В.И., Тарасиков В.П. Особенности состояния гелия в дискообразных порах в карбиде бора при высоких сверхравновесных давлениях. Вопросы атомной науки и техники, серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1994, вып. 1(61), с. 60–64.
- Щербак В.И., Тарасиков В.П. Образование и устойчивость гелиевых пор в форме дисков при больших сверхравновесных давлениях. Физика и химия обработки материалов, 1995, № 6, с. 18–22.
- Щербак В.И., Тарасиков В.П. Образование гелиевых пор различной формы и их устойчивость при больших сверхравновесных давлениях в облучённом нейтронами карбиде бора. Физика и химия обработки материалов, 1996, № 6, с. 5–12.
- Тарасиков В.П. Электронно-микроскопические исследования карбида бора, облучённого в быстром реакторе. Атомная энергия, 2009, т. 106, вып. 3, с. 173–176.
- Murgatroyd R.A., Kelly B.T. Technology and assement of neutron absorbing materials. Atom. Energy Rev, 1977, vol. 15(1), pp. 3–74. Available at: https://inis.iaea.org/records/7bfnb-w2x66 (ac-cessed 06.06.2025).
- Климов В.Д., Тарасиков В.П., Алексеев Ю.В., Пинчук П.Г. Влияние нейтронного облучения на кристаллическую структуру и теплопроводность карбида бора. Вопросы атомной науки и техники, серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 1977, вып. 1(4), c. 95–99.
- Вознесенский Р.М., Гаджиев Г.И., Гусева Т.М., Кузнецов С.А., Матвеев В.И., Меламед В.Е., Пономаренко В.Б., Рисованый В.Д. Развитие конструкций органов регулирования быстрых энергетических реакторов. Сб. докладов Special Meeting on Absorber Materials and Control rods for fast breeder reactors. Obninsk, USSR, Jine, 7–10, 1983. IAEA – IWGFR/48. Vienna, IAEA, 1984. С. 21–24.
- Вознесенский Р.М., Беспалов А.Г., Лузин В.П., Руденко В.А., Тарасиков В.П. Результаты работ по достижению максимального ресурса стержней СУЗ реакторов на быстрых нейтронах. Сб. докладов III межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. Димитровград, ГНЦ РФ НИИАР, 1994, т. 2, с. 157–166.
- Alexandrov Yu.K., Vasiliev B.A., Iskhakov S.A., Mishin O.B., Rogov V.A., Shabalin A.S. Experience of the BN-600 Reactor Control Rods Development. Proc. of the Technical Committee Meeting “Absorber materials, control rods and designs of sutdown systems for advanced liquid metal fast reactors”. Obninsk, Russian Federation, 3–7 July 1995. IAEA – TECDOC-884. Vienna: IAEA, 1996. Рp. 33–45.
- Efremov A.I., Ryakhovskikh V.I., Ponomarehko V.B., Chernyshov V.M. Development and improvement of control rods for the BN-350 and BN-600 reactors. Proc. of the Technical Committee Meeting “Absorber materials, control rods and designs of sutdown systems for advanced liquid metal fast reactors”. Obninsk, Russian Federation, 3–7 July 1995. IAEA – TECDOC-884. Vienna: IAEA, 1996. Рp. 19–32.
УДК 621.039.526: 621.039.534
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 2, c. 167–182
