2026, Выпуск 1

EDN: XPVHSG

Авторы

Иванов А.С.¹, Шкарупа И.Л.¹, Алексеев П.А.¹, Исаченков И.А.¹, Гирин А.П.²

Организация

¹ Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
² ООО Экспериментальный научно-исследовательский и методический центр «Моделирующие системы», Обнинск, Россия

Иванов А.С. – инженер-исследователь. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доб. 43-88); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Шкарупа И.Л. – руководитель группы, кандидат технических наук.
Алексеев П.А. – старший научный сотрудник, кандидат технический наук.
Исаченков И.А. – инженер-исследователь.
Гирин А.П. – инженер-теплофизик.

Аннотация

В данной статье описаны некоторые особенности высокотемпературного металл-металлического реактора (ВММР). Приводится анализ преимуществ и недостатков различных видов топлив, таких как: U, U-Pu, U-Th; эвтектических сплавов: Pu-Fe, U-Zr, U-Al, U-Fe, U-Si, U-Cr, U-Th. В статье указано, что в раннем работающем реакторе в виде расплава металлов – LAMPRE (США) применяли эвтектический сплав Pu-Fe, температура плавления которого 411 °С. Топливо с использованием различных эвтектик нуждается в большем обогащении, чем при использовании «чистого» металлического топлива, а также увеличении геометрических размеров а. з. для достижения критичности, что приводит к удорожанию а. з. В статье приведены расчетные данные характеристик реактора, полученных при использовании различных материалов в качестве стенки топливных ячеек, рассмотрены материалы: Re, Ta, Nb, покрытие из NbC, Mo и из MoSi₂, SiC, C, Al₂O₃. Из неметаллических материалов в качестве разделительной стенки имеют некоторые преимущества: оксид алюминия (Al₂O₃), углерод (C) и карбид кремния (SiC); из тугоплавких металлов имеет преимущества молибден с защитным покрытием из силицида молибдены. Проведен оценочный прочностной расчет одной из конструкций реактора. Показано, что максимальные значения приведенных напряжений не превышают допускаемых. Соответственно, условия прочности и работоспособности выполнены, что подтверждает прочность анализируемой ячейки в рассмотренном режиме эксплуатации. Собственные частоты определены в диапазоне 0,2÷300 Гц. Результаты расчеты показали, что разброс собственных частот конструкции находится в диапазоне от 1,5 до 33 Гц.

Ключевые слова
высокотемпературный ядерный реактор, расплав ядерного топлива, жидкометаллический теплоноситель

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.5

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 1, с. 5–16