РАСЧЕТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОБЛУЧАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МИКРОСФЕРИЧЕСКОГО ТОПЛИВА В РЕАКТОРЕ СМ-3 ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЫХОДА ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ

Одним из инновационных проектов реакторов IV поколения является высокотемпературный газоохлаждаемый реактор, который способен вырабатывать тепло с температурой теплоносителя до 950–1000 °С, что позволяет получать водород и другие полезные продукты без выбросов CO₂. Отличительная особенность таких реакторов – использование микротвэлов, диспергированных в графитовой матрице – топливном компакте. Для промышленного внедрения высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов необходимо провести исследование надежности и работоспособности их компонентов. Поэтому одной из задач является исследование топливных компактов (ТК) с микросферическим топливом. Для решения этой задачи необходимо провести реакторные испытания и послереакторные исследования топливных компактов с микротвэлами. Для проведения реакторных испытаний ТК в среде гелия требуется разработать ампульное облучательное устройство, которое позволит производить отборы проб газовой среды из полостей с ТК для проведения анализа динамики выхода продуктов деления из микротвэлов. В работе представлено обоснование конструкции облучательного устройства для проведения реакторных испытаний топливных компактов с микросферическим топливом с возможностью оперативного анализа радиоизотопного состава газовой среды, в которой размещены топливные компакты, с помощью полупроводниковых гамма-спектрометров.

1. Пономарёв-Степной Н.Н. Атомно-водородная энергетика // Вестник Российской академии наук, 2021. Т. 91. № 5. С. 484–498.

2. Каплина М.С., Калинина Н.К., Марихин Н.Ю., Громов М.О., Головко Г.А., Нагайцев В.Г., Фи¬ли¬монов А.Е., Моисеев В.С., Дреганов О.И. Исследо¬вание выхода газообразных продуктов деления из топливных компактов. Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» (отчет об основных исследова-тельских работах, выполненных в 2022 г.) / Под общей ред. д-ра техн. наук, проф. В.В. Калыгина. Димитровград: АО «ГНЦ НИИАР», 2023. 296 с.

3. Марихин Н.Ю. Комплекс программных средств на базе прецизионного кода для расчетов нейтронно-физических параметров эксплуатации реактора СМ: Диссертация… канд. физ.-мат. наук. Димитровград, 2011. 135 с.

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

5. Чиркин В.С. Теплофизические свойства мате-риалов ядерной техники. М.: АТОМИЗДАТ, 1968. 484 с.

6. Кириллов П.Л., Терентьева М.И., Дениски-на Н.Б. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: учебное справочное пособие для студентов / Под общ. ред. проф. П.Л. Кириллова; 2 е изд., перераб. и доп. М.: ИздАт, 2007. 200 с.

7. Каплина М.С., Калинина Н.К., Ильиных Г.А., Марихин Н.Ю., Моисеев В.С. Теплофизический расчет облучательного устройства для облучения топливных компактов в реакторе СМ-3 // Сборник докладов XXII Международной конференции моло-дых специалистов по ядерным энергетическим установкам 13–14 апреля 2022 г. Подольск: АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2022. С. 256–263.