Отработка процесса получения модельных топливных таблеток

Цветков, Алексей Дмитриевич Отделение ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Отработка процесса формования порошков с целью получения модельных топливных таблеток с заданными свойствами является актуальной проблемой в области разработки дисперсионного ядерного топлива.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 11
1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………. 13
1.1 Дисперсионное ядерное топливо …………………………………………………………. 13
1.2 Особенности реакторов ВТГР……………………………………………………………… 15
1.3 Микротвэлы ВТГР………………………………………………………………………………. 16
1.4 Покрытия в микротвэлах …………………………………………………………………….. 20
1.5 Типы дисперсионного топлива ……………………………………………………………. 22
1.6 Топливо в высокотемпературной газоохлаждаемой ториевой реакторной
установке …………………………………………………………………………………………………. 25
1.7 Имитаторы делящихся материалов ……………………………………………………… 27
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 31
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………………… 31
3.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 32
3.3 SWOT-анализ………………………………………………………………………………….. 34
3.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………. 36
3.5 Инициация проекта …………………………………………………………………………….. 38
3.6 Планирование управления научно-исследовательского проекта ………….. 40
3.7 Бюджет научного исследования ………………………………………………………….. 43
3.8 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования …………………………………………… 46
Выводы по главе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение»…………………………………………………………………………………. 48
4 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 50
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов …………………….. 50
4.2 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней опасного и
вредного воздействия и устранению их влияния……………………………………….. 53
4.2.1 Организационные мероприятия………………………………………………………… 53
4.2.2 Организация рабочего места оператора ПЭВМ …………………………………. 53
4.3 Безопасность при работе с вредными веществами ……………………………….. 55
4.4 Электробезопасность ………………………………………………………………………….. 56
4.5 Условия безопасной работы ………………………………………………………………… 58
4.6 Пожарная безопасность ………………………………………………………………………. 60
4.7 Термическая безопасность при работе с трубчатой печью …………………… 62
4.8 Требования безопасности во время работы с гидравлическим прессом … 63
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 65
Список публикаций ………………………………………………………………………………….. 66
Список использованных источников ………………………………………………………… 67
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 70

Одной из приоритетных задач настоящего времени в области ядерной
энергетики является увеличение производства электроэнергии. Используемое в
большинстве ядерных реакторов керамическое топливо обладает низкой
теплопроводностью, вследствие чего при тепловых нагрузках температура в
центре твэла близка к температуре плавления топлива. Переход к другому типу
топлива, которое имеет большую теплопроводность, позволит сохранить
работоспособность твэлов при высокой температуре и длительном облучении,
что способствует увеличению глубины выгорания.
Перспективным в этом случае становится использование
дисперсионного топлива, которое характеризуется высокими показателями
теплопроводности за счет материала матрицы. Кроме того, дисперсионное
топливо обладает высокой радиационной стойкостью при глубоком выгорании.
Осколки деления не выходят за пределы матрицы и локализуются на
небольших участках вокруг топливных частиц.
Материалами матрицы, в которую диспергированы топливные частицы,
могут выступать металлы, сплавы, а также неметаллы, в частности, графит. При
этом необходимо учитывать, что матрица и топливо не должны вступать в

Таким образом, на основании результатов проведенных исследований,
приведенных в настоящей работе, сделан ряд выводов:
1. Проведен анализ свойств дисперсионного топлива, используемого в
реакторах ВТГР. Рассмотрены особенности данного типа реакторов.
2. Определены модельные оксиды, которые выступают в роли
имитаторов делящихся материалов в топливной таблетке. Наиболее близкими
по свойствам к оксидам ThO2, UO2 и PuO2 являются оксиды лантаноидов CeO2,
Nd2O3 и Sm2O3 соответственно. Также определены составы топливных
композиций: массовое содержание оксидов в таблетке представлено в трех
вариациях – 70 % Nd2O3 + 30 % Sm2O3, 100 % Nd2O3, 50 % CeO2 + 50 % Sm2O3.
Объёмное содержание оксидов в таблетке составляет 15 %.
3. Изготовлены таблетки из пресс-порошков различного состава,
проведен их отжиг при температуре 1200оС и анализ полученных образцов.
Установлено, что в результате отжига плотность таблеток возрастает,
причем максимальных рост проявляется у углеродных таблеток с добавлением
оксидов Nd2O3 и Sm2O3.
Показано, что явной зависимости плотности полученных таблеток от
давления прессования и способа перемешивания пресс-порошков не
наблюдается.
4. Проведён расчет экономических затрат. Бюджет затрат составил
412431,69 рублей. Проведён анализ социальной ответственности, в частности,
вредных и опасных факторов в ходе выполнения ВКР, а также основных мер
безопасности, согласно нормативным документам.
Список публикаций

1. Борецкий Е.А. Получение пластификатора для таблетирования
технического углерода / Е.А. Борецкий, В.В. Дмитриев, А.Д. Цветков; науч.
рук. Д.Г. Видяев // Изотопы: технологии, материалы и применение: материалы
V Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и
студентов, г. Томск, 19-23 ноября 2018 г. – Томск: Графика, 2018. – [С. 96].
2. Цветков А.Д. Развитие адсорбционной способности углеродных
материалов / А.Д. Цветков, В.В. Сукотнова; науч. рук. Е.А. Борецкий //
Изотопы: технологии, материалы и применение: сборник тезисов докладов VI
Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и
студентов, г. Томск, 26-29 октября 2020 г. – Томск: ТПУ, 2020. – [С. 55-56].

1.В.С.Корсаков,В.Ф.Выговский,В.И.Михан.Технология
реакторостроения. М.: «Атомиздат», 1977, с. 270.
2.Фрост Б. Твэлы ядерных реакторов. Пер. c англ. – М.:
Энергоатомиздат, 1986. – 248 с.
3.Алексеев С.В., Зайцев В.А. Торий в ядерной энергетике. – М.:
Техносфера, 2014. – 394 с
4.Ф.М. Митенков, Н.Г. Кодочигов, А.В. Васяев, В.Ф. Головко, Н.Н.
Пономарев-Степной,Н.Е.Кухаркин,А.Я.Столяревский.
Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор – энергоисточник для
промышленного производства водорода // Атомная энергия. 2004, т.97, в. 6, с.
432-446.
5.Н.Г. Кодочигов, С.Ф. Шепелев. Анализ аварийных режимов
модульного ВТГР // Атомная энергия. 2007, т. 102, в. 1, с. 53-57.
6.А.С. Черников, Н.Н. Пономарев-Степной, Ю.В. Конилев и др.
Шаровые твэлы ВТГР и некоторые результаты их испытаний // Атомно-
водородная энергетика и технология. М.: «Энергоатомиздат», 1986, в. 7, с. 185-
193.
7.А.С. Черников, Е.В. Комелев, З.А. Шокина и др. Атомно-
водородная энергетика и технология. М.: «Атомиздат», 1979, в. 2, с. 160-177.
8.А.С. Черников, В.С. Колосов, Л.Н. Пермяков и др. Конструкция и
основные характеристики твэлов ВТГР // Атомно-водородная энергетика и
технология. М.: «Энергоатомиздат», 1983, в. 5, с. 207-213.
9.В.Е. Иванов, В.Ф. Зеленский, В.А. Циканов и др. Дисперсионные
тепловыделяющиеипоглощающиеэлементынаосновеграфитана
пироуглеродной связке для высокотемпературных газоохлаждающих реакторов
// Реакторное материаловедение (Труды конференции по реакторному
материаловедению, Алушта, 29 мая –1 июня 1978 г.). М.: ЦНИИАтоминформ,
1978, т. 6, с. 308-325.
10. A.I. Voloshuk, V.A. Gurin, N.P. Odeychuk, S.S. Chaika. Preparation of
micro spherical fuel kernels for high-temperature gas-cooled reactors using
mechanical spheroidization method // Specialist’s meeting on gas-cool reactor fuel
development and spent fuel treatment (Moscow, 18 – 21 October, 1983). Moscow,
UCCK, 1985, p. 133-137.
11. S.V. Alekseyev, V.A. Zaytsev and S.S. Tolstoukhov, Dispersionnoye
yadernoye toplivo, (Tekhnosfera, Moskva, 2015), p. 135.
12. Гибриднаяториеваяреакторнаяустановкасисточником
термоядерных нейтронов на основе магнитной ловушки = Hybrid thorium energy
producing subcritical stand with a fusion neutron source based on a magnetic trap / А.
В. Аржанников [и др.] // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2019. – № 2. –
[С. 43-54].
13. Дорофеев Ю.Г., Мариненко Л.Г., Устименко В.И. Конструкционные
порошковые материалы и изделия. – М.: Металлургия, 1986. – 296 с.
14. Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых
порошковых заготовок. – М.: Металлургия, 1977. – 216 с.
15. КукинП.П.Безопасностьжизнедеятельности.Безопасность
технологических процессов и производств: учеб. Пособие / П.П. Кукин, В.Л.
Лапин – М., Высшая школа, 1999. – 318с.
16. Об основах охраны труда в Российской Федерации: Федеральный
закон от 17 июля 1999 № 181 – ФЗ // Российская газ. – 1999. – 24.07. – [С. 4]
17. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила
и нормативы «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы»
[Текст]. – Взамен СанПиН 2.2.2.542-96; введ. 2003-06-30. – М: Российская
газета, 2003. – 3 с.
18. ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность [Текст]. – Введ.
1983 01-07. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 2 с.
19. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда.
Пожарная безопасность.
20. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений
[Текст]. – Взамен СНиП 2.01.02-85; введ. 1998-01-01. – М.: Госстрой России,
ГУП ЦПП, 1999. – 6 с.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка спектрометра фотонного излучения на основе pin-фотодиода
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)