Введение
1. Теплофизические свойства диоксида урана 8
1.1. Теплоемкость диоксида урана .8
1.2. Теплопроводность диоксида урана
1.2.1. Фононная, фотонная и электронная составляющие теплопроводности.. 13
1.2.2. Температурная зависимость теплопроводности 17
1.2.3. Влияние пористости 19
1.2.4. Влияние нестехиометрии 21
1.2.5. Влияние легирования 25
1.2.6. Влияние облучения 31
1.3. Теплофизические свойства модельного ядерного топлива 32
1.3.1. Состав, структура и технология изготовления образцов МЯТ 33
1.3.2. Зависимость теплопроводности от выгорания 36
1.3.3. Влияние нестехиометрии на теплопроводность модельного топлива 40
1.3.4. Влияние газовой пористости и радиационных повреждений на теплопроводность модельного топлива 43
2. Измерение теплофизических свойств топливных материалов 46
2.1. Методы измерения теплофизических свойств топливных материалов 46
2.2. Метод Паркера
2.2.1. Основные соотношения метода „ 48
2.2.2. Ограничения метода Паркера и способы их устранения .51
2.3. Обзор установок реализующих метод Паркера 55
3. Разработка и создание установки "Квант" для исследования температурной зависимости теплофизических свойств топливных материалов 58
3.1. Конструкция установки 58
3.2. Система управления установкой 61
3.3. Программное обеспечение установки
4. Применение методов регрессионного анализа для исключения влияния утечек тепла на результаты измерения теплофизических свойств топливных материалов 64
5. Исследование теплофизических свойств диоксида урана и ядерного топлива на его основе 68
5.1. Теплофизические свойства диоксида урана 68
5.1.1. Влияние температуры 68
5.1.2. Влияние нестехиометрии 73
5.1.3. Зависимость теплопроводности от пористости .80
5.2. Влияние легирующих добавок на теплофизические свойства 83
5.2.1. Топливо с пластифицирующими добавками 84
5.2.2. Топливо с выгорающими поглотителями нейтронов 93
5.3. Рекомендуемые соотношения .99
6. Модельное ядерное топливо 101
6.1. Состав, структура, содержание имитаторов продуктов деления в зависимости от выгорания 101
6.2. Технология изготовления 108
6.3. Аттестация образцов МЯТ 109
6.4. Температурная зависимость теплопроводности при глубоких выгораниях (60, 80, 120 МВт-сут/кг U) 116
6.5. Влияние различных видов имитаторов продуктов деления (растворимые, нерастворимые, металлические) на теплопроводность МОХ топлива с имитацией выгорания 80 МВт-сут/кгТМ 126
6.6. Рекомендуемые соотношения „ 130
6.7. Модельное ядерное топливо, облученное тяжелыми ионами. Имитация rim-зоны
6.7.1. Характеристики образцов и условия облучения 132
6.7.2. Исследования структуры и свойств, образцов МЯТ после ионного облучения... 134
6.7.3. Влияние ионного облучения на теплопроводность модельного ядерного топлива 138
7. Оценка температурных режимов работы твэлов при сверхглубоких выгораниях 146
7.1. Температурные поля в твэлах при выгорании 0, 60, 80 и 120 МВтсут/кг U 148
Выводы 151
Список литературы
