АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ
14
Таблица 1.1
Коэффициенты теплопроводности керамического топлива
и воспроизводящих материалов
Топливо или воспроизводящий
материал
Средний коэффициент
теплопроводности, Вт/(м
⋅
К)
Температурная область,
К
2
UO
(поликристаллическая)
3,6
473–1273
UC
23
4730–1273
8
473–673
2
UC
UN
20
473–1273
US
14
273–1073
2 3
SiU
20
873–1273
2
ThO
3.6
473–1273
ThC
8
473–673
В высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах применимы и со-
единения плутония. Среди них наиболее исследованы
и
. Воспроиз-
водящим материалом в реакторах может служить также торий, который
образует стабильную окись
. Плотность
составляет 10,0 г/см
3
.
2
PuO
PuC
2
ThO
2
ThO
Карбид тория
по своему поведению похож на карбид урана. Он име-
ет более высокую плотность, повышенную температуру плавления. Хотя его
теплопроводность значительно ниже теплопроводности
, она все же больше
теплопроводности окиси теория.
ThС
ГС
Тепловыделяющие элементы всех энергетических реакторов имеют обо-
лочки, уменьшающие выход радиоактивных продуктов деления в первый кон-
тур и исключающие химическое, взаимодействие между топливом и
теплоносителем. В высокотемпературных газоохлаждаемых реакторам HTR
металлические оболочки твэлов неприемлемы вследствие очень высоких тем-
ператур в активной зоне. Использование в качестве оболочек твэлов слабо про-
ницаемых сортов графита также не дало желаемых результатов. Поэтому в
реакторах HTR используются керамические материалы.
Было предложено разделить топливо внутри твэла на множество неболь-
ших частиц и снабдить каждую из них собственной керамической оболочкой.
Диаметр таких микротвэлов находится в пределах от 200 до 1000 мкм. Для по-
крытия используются преимущественно пиролитический графит и другие ке-
рамические материалы, окружающие топливо несколькими слоями.
Такое покрытие микротвэлов выполняет следующие функции:
•
защищает графитовую матрицу твэла от разрушения при накоплении