РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ОБЛУЧАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВНУТРИРЕАКТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ОРГАНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ

В АО «ГНЦ НИИАР» проводится разработка конструкции облучательного устройства (ОУ) для проведения внутриреакторных испытаний поглощающих материалов органов регулирования ядерных реакторов. В качестве поглощающих материалов были выбран титанат диспрозия, так как это соединение обладает высокой химической и термической стабильностью, повышенной коррозионной и радиационной стойкостью. Конструкция ОУ состоит из подвески с фланцем, рабочего участка, в котором размещается образец с поглощающим материалом, разделителя потока и поглощающего экрана. Разделитель потока выполнен из стали 12Х18Н10Т. Поглощающий экран, предназначенный для уменьшения доли тепловых нейтронов в спектре, состоит из двух цилиндров, выполненных из бористой стали и алюминия, очехлованных сталью 12Х18Н10Т. В ходе работы были проведены нейтронно-физические расчеты, полученные с помощью кода MCU-FR, и теплогидравлические расчеты конструкции ОУ, полученные с помощью ПК SolidWorks. Нейтронно-физические расчеты показали, что использование экрана из бористой стали и алюминия позволяют корректировать соотношение потока быстрых и тепловых нейтронов при проведении внутриреакторных испытаний поглощающих материалов.

Результаты теплогидравлических расчетов показали, что при использовании высокотемпературной петлевой установки ВП-3 реактора СМ-3 в условиях принудительной циркуляции обеспечивается требуемый температурный режим облучения образца с поглощающим материалом из титаната диспрозия в третьем ряду отражателя РУ СМ-3.

1. Рисованый В.Д., Захаров А.В., Пономаренко В.Б, Ключков Е.П., Муралева Е.М. Диспрозия в ядерной технике. Димитровград: ОАО «ГНЦ НИИАР», 2011. 224 с.

2. Герасимов В.В. Коррозия реакторных матери-алов. М.: Атомиздат, 1980.

3. Risovany V., Zacharov A., Fridmann S. The results of tests an absorbing material specimens manufactured in Russia and France carried out in the SM and Oseris reactors // Pros. Int. symposium «Contribution of Mate-rials Inverstigation to the Resolution of Probkems En-countered in Pressurized Water reactors», Fontevraund, 23-27 September 2002. Paris: SFEN, 2002. V. 1. P. 529–545.

4. Lee B.-H., Kim H.-S., Park G.-M., Cheon G.-S. Irra-diation test in HANARO for neutron absorbing and burnable poison materials. // Pros. Korean Nuclear Soci-ety Autumn Meeting, Yongpyong, 01.10.2003. Korea, 2003.

5. Рисованый В.Д., Захаров А.В., Муралева Е.М., Варлашова Е.Е., Косенков В.М. Материаловедческие исследования таблеток титаната диспрозия после облучения в реакторе БОР-60 // Сборник трудов НИИАР. 2005. Вып. 3. С. 62–69.

6. Косенков В.М., Гсева Т.М., Алексеева С.А., Не-воротин В.К. Структурные превращения в титанате диспрозия под облучением //Атомная энергия, 1976. Т. 40. Вып. 5. С. 428–431.

7. Моисеев В.С., Калинина Н.К., Каплина М.С. Предварительные теплогидравлические расчеты облучательного устройства для испытаний макета стержня аварийной защиты в РУ СМ-3. // Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» (отчет об основ-ных исследовательских работах, выполненных в 2022 г.) / Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.В. Калыгина. Димитровград: АО «ГНЦ НИИАР», 2023.

8. Марихин Н.Ю. Модернизированный комплекс программных средств – имитатор активной зоны реактора СМ (IMCOR_SM). Описание и инструкция пользователя // Отчет ОАО «ГНЦ НИИАР». Рег. № О-6264. 2014.

9. Гомин Е.А. Статус MCU-4 // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Физика ядерных реакто-ров». 2006. Вып.1. С. 6–32.

10. 3D CAD Design Software| SolidWorks [Элек-тронный ресурс]. URL: https://www.solidworks.com/ (дата обращения: 20.05.2023).