Материаловедческие исследования топливных, конструкционных и поглощающих материалов реактора БН-350 в горячей лаборатории ГНЦ РФ – ФЭИ

25.09.2023 2023 - №03 Письма в редакцию

С.И. Поролло А.М. Дворяшин В.П. Тарасиков А.А. Иванов С.В. Шулепин

https://doi.org/10.26583/npe.2023.3.14

Работы по проектированию реактора БН-350 были начаты в начале 1960-х гг., когда опыт проектирования твэлов и других компонентов активной зоны быстрого энергетического реактора отсутствовал. Знания по поведению материалов при высокодозном облучении были крайне ограничены. Такие явления, как вакансионное распухание и радиационная ползучесть, были открыты лишь в 1967 г. Поэтому выбор конструкционных материалов для компонентов активной зоны проводился без учета этих явлений, в основном, из общих соображений. Это привело к тому, что на начальном этапе работы реактора наблюдались массовая разгерметизация и разрушение твэлов. Позднее появились проблемы при эксплуатации направляющих гильз СУЗ, изготовленных из высоконикелевого сплава ЭП-150. Для выяснения причин преждевременной разгерметизации и разрушения часть твэлов была транспортирована в горячую лабораторию (ГЛ) ГНЦ РФ – ФЭИ. Так были начаты материаловедческие исследования топливных, конструкционных и поглощающих материалов реактора БН-350. Приведем краткий обзор выполненных исследований и отметим наиболее важные результаты.

Ссылки

1. Поролло С.И., Конобеев Ю.В., Гарнер Ф.А. Распухание направляющих гильз стержней СУЗ быстрых реакторов в неоднородных температурных и радиационных полях // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2015. – № 1. – С. 66-75.
2. Moseev L.I., Vorobyov A.N., Zabudko L.M., Kiryanov B.S., Porollo S.I., Shoulepin S.V., Antipov S.A., Menshikova T.S. In-pile tests and post-reactor investigations of fuel elements with U-Pu fuel. / Proc. of the Technical Committee Meeting «Influence of High Dose Irradiation on Core Structural and Fuel Materials in Advanced Reactor», Obninsk, Russia. – IAEA-TEXDOC-1039, 1998, – PP. 107-118.
3. Tarasikov V.P., Voznesenski R.M., Rudenko V.A. The experience of post irradiation investigations of the BN-350, BN-600 Control rods. / Proc. of the Technical Committee meeting held in Obninsk, Russian Federation, 3-7 July 1995. – IAEA-TECDOC-884, 1996. – РP. 153-160.
4. Khabarov V.S., Dvoriashin A.M., Porollo S.I. Microstructure, irradiation hardening and embrittlement of 13Cr2MoNbVB ferritic-martensitic steel after neutron irradiation at low temperatures. // Journal of Nuclear Materials. – 1996. “ Vol. 233-237. – PP. 236-239.
5. Поролло С.И., Иванов А.А., Шулепин С.В., Дворяшин А.М., Иванов С.Н., Конобеев Ю.В. Структура и кратковременные механические свойства опытных вариантов ферритно-мартенситных сталей после низкотемпературного облучения в реакторе БН-350. // ВАНТ. Серия: Материаловедение и новые материалы. “ 2021. – Вып. 1(107). – С. 32-46.

Ссылка для цитирования статьи: Поролло С.И., Дворяшин А.М., Тарасиков В.П., Иванов А.А., Шулепин С.В. Материаловедческие исследования топливных, конструкционных и поглощающих материалов реактора БН-350 в горячей лаборатории ГНЦ РФ – ФЭИ. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 3. – С. 153-158. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.3.14 .