Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Оценки выхода газообразных продуктов деления из мононитридного топлива в первый контур реактора БР-10

18.05.2026 2026 - №02 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

Д.В. Дмитриев В.Д. Маркелов Е.В. Филимонов

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.12

УДК: 621.039.526

Изложены результаты анализа экспериментальных данных по выходу газообразных продуктов деления (ГПД) из мононитридного топлива в газовую полость первого контура реактора БР-10, полученных при испытаниях твэлов с искусственными дефектами в оболочке. В современной ядерной энергетике нитридное топливо рассматривается как одно из наиболее перспективных видов топлива для реакторов на быстрых нейтронах, в связи с чем экспериментальные исследования его свойств при контакте с жидкометаллическими теплоносителями представляют большой интерес и создают необходимый массив исходных данных для проведения верификации имеющихся расчетных моделей. Такого рода исследования были проведены на реакторе БР-10 при испытаниях экспериментальных твэлов с искусственными дефектами в оболочке. Описаны условия проведения и результаты испытаний твэлов с мононитридным урановым топливом и искусственными дефектами в оболочках в реакторе БР-10, получены расчетные оценки скорости выхода ГПД из твэла с негерметичной оболочкой в натриевый теплоноситель при его контакте с топливом по моделям прямого вылета при делении и каскадного выбивания, также соответствующей объемной активности ГПД в газовой полости реактора, проведено сравнение полученной оценки с экспериментальными данными измерений на реакторе БР-10. Результаты проведенного исследования подтверждают предположение о том, что прямая отдача и каскадное выбивание атомов являются основными механизмами выхода ГПД из нитридного топлива.

Ссылки

  1. Котельников Р.Б., Башлыков С.Н., Каштанов А.И., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. Изд. 2-е. М., Атомиздат, 423 с., 1978. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/kotelnikov_vysokotemperaturnoe-yadernoe-toplivo_1978/p0/ (дата обращения 20.04.2026).
  2. Ефимов И.А., Мамаев Л.И., Бец Н.И., Жилкин А.С., Шестопалов Е.В. Изучение выхода радиоактивных продуктов при работе реактора БР-5 (БР-10) с негерметичными твэлами. Сборник докладов юбилейной конференции «От исследований на БР-5 (БР-10) к проектам демонстрационных и энергетических быстрых реакторов». Обнинск, 2009, с. 55–66.
  3. Ефимов И.А., Мамаев Л.И., Крючков Е.А., Жилкин А.С., Бец Н.И. Опыт работы реактора БР-5 (БР-10) с различными топливными композициями (PuO2, UC, UN). Сборник докладов юбилейной конференции «От исследований на БР-5 (БР-10) к проектам демонстрационных и энергетических быстрых реакторов». Обнинск, 2009, с. 44–54.
  4. Мамаев Л.И., Ефимов И.А., Крючков Е.А., Бец Н.И. Исследования выхода продуктов деления из различных топливных композиций (UN, U, UO2+PuO2, UC+PuC, сплав U,Pu) из твэлов, имеющих искусственный дефект в оболочке. Сборник докладов юбилейной конференции «От исследований на БР-5 (БР-10) к проектам демонстрационных и энергетических быстрых реакторов». Обнинск, 2009, с. 67–73.
  5. Дмитриев Д.В., Жилкин А.С., Филимонов Е.В. Оценки выхода урана из мононитридного топлива в первый контур реактора БР-10. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2025;3:122–132. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.3.09
  6. Ефимов И.А., Мамаев Л.И., Филонов В.С. Контроль герметичности твэлов на реакторе БР-5. Атомная энергия. 1971;31(6):567–571. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t31-6_1971/p567/ (дата обращения 20.04.2026).
  7. Olander D. Fundamental aspects of nuclear reactor fuel elements. Department of nuclear engineering university of California. Berkley, 1976.
  8. Дмитриев Д.В., Жилкин А.С., Маркелов В.Д., Филимонов Е.В. Расчетное моделирование выхода продуктов деления из топлива различного вида по программе Альфа-БН 1.0. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2025(3):81–92. URL: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2025/issue2025-3-81-92.pdf (дата обращения 20.04.2026).

быстрый реактор натриевый теплоноситель нитридное топливо дефект оболочки эксперимент каскадное выбивание расчетная оценка

Ссылка для цитирования статьи: Дмитриев Д.В., Маркелов В.Д., Филимонов Е.В. Оценки выхода газообразных продуктов деления из мононитридного топлива в первый контур реактора БР-10. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2026. – № 2. – С. 190-201. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.12 .

Открыть PDF файл