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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    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
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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