SU936733A1 - Устройство дл определени выгорани топлива - Google Patents
Устройство дл определени выгорани топлива Download PDFInfo
- Publication number
- SU936733A1 SU936733A1 SU802957402A SU2957402A SU936733A1 SU 936733 A1 SU936733 A1 SU 936733A1 SU 802957402 A SU802957402 A SU 802957402A SU 2957402 A SU2957402 A SU 2957402A SU 936733 A1 SU936733 A1 SU 936733A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- determining
- pressure
- fuel
- volume
- zone
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 16
- 230000004992 fission Effects 0.000 claims description 17
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 5
- JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N uranium-235 Chemical compound [235U] JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N 0.000 description 4
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 3
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003657 tungsten Chemical class 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
Изобретение относитс к области дерной физики и атомной энергетики, а более конкретно к устройствам дл jопределени выгорани топлива, выполненным в виде тепловыдел ющего элемента (ТВЭЛ) с датчиком дл измерени давлени газообразных продук ТОО делени , по изменению которого определ ют выгорание.
Известно устройство дл определени выгорани , представл ющее собой Т63Л, в компенсационном объеме которого установлен датчик дл измерени количества продуктов делени , выполненный в виде пиролитического графита , собирающего осколки делени lj .
Недостатком известного устройства вл етс сложность интерпретации результатов , так как имеющимис средствами достаточно сложно определить изменение размеров блока пиролитического графита.
Известно также устройство дл определени выгорани топлива, содержащее ТВЭЛ, в компенсационнм объеме которого установлено устройство дл определени давлени газообразных продуктов делени 2 .
Недостатком известного устройства вл етс невысока надежность измерени выгорани , что св зано с тем, что электрофизические свойства устройства дл определени давлени газообразных продуктов делени , выполненного в виде вольфрамовой нити, по которой пропускают импульсный ток, измен ютс под действием излучени . Кроме того, существенное изменение в.показани устройства внос т колебани окружающей температуры.
Целью изобретени вл етс повышение надежности измерений выгорани .
. Поставленна цель достигаетс тем, что в известном устройстве дл определени выгорани топлива, содержащем ТВЭЛ, в компенсационном объеме которого установлено устройство дл определени давлени газообразных продуктов делени , устройство дл определени давлени газообразных продуктов делени выполнено в виде газорегулируемой тепловой трубы, объем неконденсирующегос газа который сообщен с компенсационным объемом ТВЭЛ, изотермическа зона снабжена устройством дл измерени температуры, а зона испарени снабжена нагревателем. На чертеже показано устройство дл определени выгорани .
Устройство содержит ТВЭЛ с оболочкой 1, концевые 2 и дистанционирующие 3 детали., компенсационный объем , который через отверстие 5 сообщаетс с объемом 6 неконденсирующегос газа га орегулируемой тепловой трубы, состо щей из зоны 7 испарени , изотермической зоны 8, зоны 9 конденсации теплоносител 10, радиатора 11 излучател , нагревател 12, и устройство 13 контрол (измерени ) температуры. Предварительно объем тепловыдел ющего элемента вакуумируетс , затем заполн етс неконденсирующимс инертным
5 газом, например гелием, под давлением 5-6 торр и герметизируетс . Нагреватель размещен в зоне 7 испарени , а устройство контрол температур в зоне 8,
0 Устройство работает следующим образом .
До выхода реактора на мощность с помо1цью нагревател 12 по высоте тепловой трубы выставл етс изотермическа зона 8, котора контролируетс с помощью устройства 13 контрол температуры , при этом давление неконденсирующегос газа (ксенона и криптона) в тепловыдел ющем элементе будет соответствовать давлению теплоносител в изотермической зоне, которое определ етс по известной зависимости
А-|7
где Р - давление насыщенных паров
теплоносител ; Т - температура в изотермической зоне; А ,В - посто нные коэффициенты, завис щие от вида теплоносител .
При работе реактора по мере выгорани дерного топлива пропорционально растет количество (давление) выдег л емых газообразных продуктов делени (ксенона и криптона), которые, диффундиру в топливе через отверстие 5, попадают в объем 6 неконденсирующегос газа и вызывают изменение давлени а объеме на величину й-Р, что соответственно приводит к изменению температуры теплоносител в изотермической зоне на величину & Т,
Измер изменение температуры в изотермической зоне по градуировочной кривой зависимости температуры от давлени , можно определить давление теплоносител в изотермической зоне, которое соответствует давлению
неконденсирующегос газа в тепловыдел ющем элементе, тем самым определить выгорание дерного топлива, которое пр мо пропорционально количеству выдел емых газообразных продуктов делени . Повыша температуру в зоне 7 испарени нагревателем 12, можно повысить диапазон измер емого давлени , тем самым повысить диапазон определени выгорани .
Пример. Проводилс расчет эффективности изобретени дл топливных элементов реакторов типа ВВЭР-440 с 3,5% обогащением по урану-235 в среднем потоке тепловых нейтронов пор дка 10 нейтр. и размерами топлива и тепловой трубы d 7,7 мм; h 2500 мм; и D 7 мм; Н 2000 мм
соответственно. При расчете объем неконденсирующегос газа брали равным 100 см.
Выгорание дерного топлива вычисл лось по формуле
Z 1006, Cf-L % , где сечение делени атома урана-235 , (f - поток тепловых нейтронов,
см с ,
t - врем облучени , с, В результате облучени дерного топлива выдел ютс газообразные продукты делени (ксенон и криптон), которые имеют различные дерные характеристики , В таблице 1 приведены характеристики газообразных изотопов, получающихс при делении урана-235.
Таблица 1
Количество Ni -стабильных и долгожиаущих изотопов, выделившихс из
Cia . da 1 7 Rt Dt
expH Cp-lk
90Dt Т. 4 DC nTi
топлива объемом V за врем облучени , вычисл лось по формуле.
sl-i, exp a
где f - скорость делени урана-235; t относительный выход 1-го
изотопа на один акт делени ;
D
- коэффициент диффузии осколков делени , см
- радиус сфер, из котррых
а
cnei/ено топливо, см/Зна количество выделившихс атомов газообразных продуктов делени , можно по известной зависимости Р - пКТ .
Применение изобретени позволит повысить надежность и оперативность
где п - число молекул в единице объема;
К - посто нна Больцмана; Т --температура в единицах Кельвина ,
определись давление газа в тепловыдел ющем элементе в любой момент измерени и соответственно определить степень выгорани .
Результаты расчета сведены в табл. 2.
Таблица 2
измерени степени выгорани дерного топлива,.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫГОРАНИЯ ТОПЛИВА, содержащее тепловыделяющий элемент, в компенсационном объеме которого установлено устройство для определения давления газообразных продуктов деления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерения выгорания, устройство для определения давления газообразных продуктов деления выполнено в виде газорегулируемой тепловой трубы, объем неконденсируюшегося газа которой сообщен с компенсационным объемом тепловыделяющего элемента, изотермическая зона снабжена устройством,для измерения температуры, а зона испарения снабжена нагревателем.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802957402A SU936733A1 (ru) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Устройство дл определени выгорани топлива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802957402A SU936733A1 (ru) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Устройство дл определени выгорани топлива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU936733A1 true SU936733A1 (ru) | 1983-06-07 |
Family
ID=20908636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802957402A SU936733A1 (ru) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Устройство дл определени выгорани топлива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU936733A1 (ru) |
-
1980
- 1980-05-05 SU SU802957402A patent/SU936733A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2853226/18-25, кл. G 21 С 17/06, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке N 2615977/18-25, кл. G 21 С 17/06, 1978 (прототип). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3898467A (en) | Method and apparatus for continuous monitoring and control of neutron absorption properties of chemical shim with temperature compensation | |
| SU936733A1 (ru) | Устройство дл определени выгорани топлива | |
| US4244783A (en) | Monitoring of tritium | |
| US3444373A (en) | Apparatus and method for constructing apparatus for measurements of neutron flux | |
| Wilson et al. | Analysis of experiments on the calorimetry of LiOD-D2O electrochemical cells | |
| US3638018A (en) | Means of measuring temperature and neutron flux | |
| Dickerman et al. | Kinetics of TREAT used as a test reactor | |
| Kim et al. | Measurements of nuclear heating rate and neutron flux in HANARO CN hole for designing the moderator cell of cold neutron source | |
| US3564246A (en) | Gamma compensated fission thermocouple | |
| Stutheit | Fast-response gamma thermometers | |
| Pflasterer Jr et al. | Activation measurement of the Doppler effect for 238U capture and 235U fission in a fast-neutron spectrum | |
| JP2001249197A (ja) | 燃料の温度による反応度および実効共鳴積分の変化測定方法および測定装置 | |
| JPS6211317B2 (ru) | ||
| Myong-Seop et al. | Confirmation of nuclear heating rate for installation of cold neutron source at HANARO | |
| Besant et al. | The diffusion length of thermal neutrons in water between 18 and 255 C | |
| Lewis | Isothermal Temperature Coefficient for the SRE with Thorium-uranium Fuel | |
| Bopp et al. | Calorimetric measurement of nuclear heating in a reactor | |
| Lowenthal et al. | An isothermal microcalorimeter operated in a water triple point cell and designed for radioactivity measurements | |
| Longest et al. | Results from irradiation of vented GCFR fuel rods in the GB-9 and GB-10 capsule experiments | |
| Jones et al. | Dependence of effective cross sections on thermal neutron temperatures | |
| Giesler et al. | Low-Power Tests of the Plum Brook Reactor | |
| Hemmerich et al. | Tritium and uranium inventory measurements with the JET AGHS precision calorimeter | |
| Devold | A Study of the Temperature Distribution in UO2 Reactor Fuel Elements | |
| Ohno et al. | In-Pile Calorimetric Dosimetry,(I) | |
| Bendt et al. | Fast-Response Cryogenic Calorimeter Containing a 52-Kilogram Radiation Absorber |