Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме
Представлены результаты исследований структуры и характера распределения легирующих элементов в урановых отливках, полученных центробежным литьем в герметичной циркониевой форме. Рассмотрена возможность комплексного легирования урана цирконием и железом. Приведены величины скорости растворения цирко...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80229 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме / Н.Н. Белаш, В.Р. Татаринов, Н.А. Семенов // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — № 4. — С. 123-127. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859831039801688064 |
|---|---|
| author | Белаш, Н.Н. Татаринов, В.Р. Семенов, Н.А. |
| author_facet | Белаш, Н.Н. Татаринов, В.Р. Семенов, Н.А. |
| citation_txt | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме / Н.Н. Белаш, В.Р. Татаринов, Н.А. Семенов // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — № 4. — С. 123-127. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Представлены результаты исследований структуры и характера распределения легирующих элементов в урановых отливках, полученных центробежным литьем в герметичной циркониевой форме. Рассмотрена возможность комплексного легирования урана цирконием и железом. Приведены величины скорости растворения циркониевой формы в зависимости от времени центробежного литья. Развито представление о механизме легирования урана элементами, входящими в состав материала формы, при изготовлении топливных стержней методом центробежного литья.
Представлені результати досліджень структури та характера розподілення легуючих елементів в уранових відливках,
одержаних центробіжним литтям в герметичній цирконієвій формі. Розглянута можливість комплексного легування
урану цирконієм та залізом. Приведені величини швидкості розчинення цирконієвої форми в залежності від тривалості
центробіжного лиття. Розвинуто уявлення про механізм легування урану елементами, які входять до складу матеріалу
форми, при виготовленні паливних стержнів методом центробіжного лиття.
The paper presents the results of the investigation on the structure and distribution pattern of the doping elements in uranium
castings, produced by the centrifugal casting in a sealed zirconium mold. The paper investigates the possibility of complex zirconium
and iron doping of uranium. The values of the zirconium mold dissolution rate against the centrifugal casting time are provided.
A mechanism is suggested for doping uranium with the elements included in the mold material during the fuel rod fabrication
by the centrifugal casting.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:32:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 669.296:621.78.019.84
КОМПЛЕКСНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ УРАНА ПРИ ЦЕНТРОБЕЖНОМ
ЛИТЬЕ В ЦИРКОНИЕВОЙ ФОРМЕ
Н.Н. Белаш*, В.Р. Татаринов*, Н.А. Семенов**
Научно-технический комплекс «Ядерный топливный цикл» ННЦ ХФТИ *,
Институт физики твердого тела материаловедения и технологий ННЦ ХФТИ,
г. Харьков, Украина
Представлены результаты исследований структуры и характера распределения легирующих элементов в урановых
отливках, полученных центробежным литьем в герметичной циркониевой форме. Рассмотрена возможность комплекс-
ного легирования урана цирконием и железом. Приведены величины скорости растворения циркониевой формы в зави-
симости от времени центробежного литья. Развито представление о механизме легирования урана элементами, входя-
щими в состав материала формы, при изготовлении топливных стержней методом центробежного литья.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время основным материалом для
топлива ядерных реакторов является таблеточное
топливо из UO2. Тем не менее среди различных ви-
дов перспективных топливных материалов прораба-
тываются варианты использования металлического
топлива в виде сплавов U-Zr, U-Zr-Nb и U-Pu-Zr для
реакторов типа LWR, реакторов на быстрых нейтро-
нах, в ядерно-энергетических установках малой
мощности типа ENHS и Rapid-A с металлическим
теплоносителем [1-5].
Для производства тепловыделяющих элементов с
металлическим топливом может быть успешно ис-
пользован способ центробежного литья урана и его
сплавов в герметичной форме (оболочке) [6-8]. Дан-
ный способ обеспечивает получение прочного сцеп-
ления топливного сердечника с внутренней поверх-
ностью циркониевой формы, образование централь-
ного отверстия для компенсации распухания и
уменьшения температуры в центре топлива в про-
цессе работы в реакторе, легирование урана вслед-
ствие растворения материала формы. Результаты
технологических проработок изготовления топлив-
ных стержней с использованием центробежного ли-
тья изложены в работах [9-11]. Однако для управле-
ния процессом легирования и свойствами отливок
представляет интерес более детальное изучение фи-
зико-химических явлений при центробежном литье.
Частично исследования в указанном направлении
выполнены в работах [7, 12], где представлены ре-
зультаты изучения влияния углерода на распределе-
ние легирующих элементов в уране и его сплавах с
цирконием и ниобием, а также рассмотрено влияние
реакторного облучения на свойства материала топ-
ливных стержней, полученных центробежным ли-
тьем, которые испытывались в составе тепловыделя-
ющих элементов исследовательской сборки.
Данная работа посвящена изучению возможно-
сти комплексного легирования урана при центро-
бежном литье вследствие растворения материала
формы и материала, введенного в плотный контакт с
внутренней поверхностью формы (например, желе-
за), а также исследованию физических процессов,
имеющих место при центробежном литье.
1. МАТЕРИАЛЫ, ОБРАЗЦЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводили на образцах, изготов-
ленных по двум вариантам. Образцы первого вари-
анта представляли собой герметичные формы из
циркониевого сплава Э110 с урановым стержнем
корректированного состава внутри [12]. Цирконие-
вая форма образцов представляла собой трубу на-
ружным диаметром 13,6 мм, внутренним – 11,7 мм,
длиной 52 мм, концы которой закрыты пробками
длиной по 2 мм и заварены герметично аргонодуго-
вой сваркой при заданном давлении аргона в камере
[9]. Диаметр урановых стержней равнялся 11,5 мм,
длина 48 мм.
Образцы второго варианта отличались тем, что в
процессе их подготовки в плотный контакт с вну-
тренней поверхностью формы помещали железную
фольгу толщиной 0,07 мм. Циркониевая форма в
данном случае представляла собой трубу наружным
диаметром 14,2, внутренним – 11,7 мм [10]. Толщи-
на пробок равнялась 4 мм. Пробки были выполнены
с коническими углублениями в центральной части.
Диаметр уранового стержня составлял 11,3 мм. Кон-
цы стержня имели ответные конические поверхно-
сти, при помощи которых осуществлялось его цен-
трирование при сборке и герметизации формы. Та-
кая конструкция обеспечивала взаимодействие же-
лезной фольги с циркониевой оболочкой в результа-
те образования эвтектики (Тэв=934°С) до начала рас-
плавления уранового стержня. Т. е. урановый стер-
жень был изолирован от взаимодействия с железной
фольгой до момента расплавления в процессе цен-
трирования. Центробежное литье проводили на ла-
бораторной установке, включающей высокочастот-
ный генератор ВЧИ-4.10 и устройство, обеспечива-
ющее фиксацию образцов внутри индуктора и их
вращение в индукторе с заданной скоростью. Концы
образцов фиксировали в графитовых втулках. Ско-
рость вращения при центробежном литье была опти-
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2006. № 4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (89), с. 123-127.
123
мизирована экспериментально и составляла 85 об/с,
гравитационный коэффициент k (k=w2r/g, где w – уг-
ловая скорость; r – радиус внутреннего отверстия
отливки; g – земное ускорение) равнялся 65. В про-
цессе центробежного литья контролировали темпе-
ратуру поверхности циркониевой формы оптиче-
ским пирометром. Момент расплавления уранового
стержня фиксировали по скачкообразному уменьше-
нию температуры на поверхности циркониевой фор-
мы. Температура центробежного литья урана равня-
лась (1250±25) ºС. Времена выдержки образцов пер-
вого варианта при температуре центробежного ли-
тья составляли 10, 20, 40, 60 и 100 с. Образцы второ-
го варианта (содержащие железную фольгу) центри-
фугировали при этой же температуре в течение 60 с.
Исследования проводили с использованием ме-
таллографического, микрорентгеноспектрального и
химического методов анализа. С помощью металло-
графических исследований определяли величину
зоны взаимодействия на границе раздела, форму
включений и характер их распределения по радиусу
отливок. Микрорентгеноспектральный анализ при-
меняли для изучения характера распределения Zr и
Fe по радиусу отливок и на границе раздела. Иссле-
дования выполняли на модернизированной установ-
ке МАР -1. Химический анализ использовали для
определения концентрации элементов в объеме от-
ливок. В его основе лежал фотоколориметрический
метод [13]. Погрешность измерения концентрации
при использовании этого метода анализа не превы-
шала 5 %.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Типичная структура урановых отливок, получен-
ных описанными выше способами, приведена на
рис. 1. В большей части объема урановых отливок,
легированных цирконием или одновременно цирко-
нием и железом, формировалась игольчатая α′- фаза
урана (cм. рис. 1а, в).
В области центрального отверстия происходило
образование зоны с повышенным содержанием кар-
бидов циркония округлой формы величиной
0,5...10 мкм (см. рис. 1,а, г).
В отливках, полученных по первому варианту, на
границе раздела циркониевой оболочки с ураном по-
сле малых времен выдержки при центробежном ли-
тье, составляющих от 10 до 20 c, наблюдалась про-
слойка белого цвета шириной 2…5 мкм.
а
б в г
Рис. 1. Структура урановой отливки, полученной центробежным литьем в герметичной циркониевой фор-
ме: а – структура по сечению отливки (ув. 70); б – граница раздела цирконий-уран (ув. 200); в – микро-
структура в центральной части отливки (ув. 200); г – структура в области центрального отверстия
отливки (ув. 200)
Прослойка в некоторых местах была отделена от
оболочки слоем урана, проникшим к оболочке через
дефекты в прослойке (см. рис. 1,а). Согласно дан-
ным работы [12], данная прослойка представляет со-
бой карбид циркония. При более длительных време-
нах выдержки при центробежном литье урана кар-
бидная прослойка, сформированная в начальный пе-
риод времени, разрушалась (см. рис. 1,б), а материал
прослойки в виде включений перемещался в область
центрального отверстия, которая для образцов дан-
ного варианта имела ширину 0,3…0,5 мм. После
разрушения прослойки процесс растворения цирко-
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2006. № 4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (89), с. 123-127.
124
U
Zr
ниевой формы происходил более интенсивно.
Причем если в начальный момент на стадии разру-
шения карбидной прослойки граница раздела имела
пилообразную форму (см. рис. 1,б), то с увеличени-
ем времени центробежного литья происходило вы-
равнивание ее поверхности. Согласно данным ме-
таллографических исследований, процесс образова-
ния светлых игольчатых включений, напоминаю-
щих карбиды циркония, продолжался и после разру-
шения карбидной прослойки.
По данным микрорентгеноспектрального анали-
за, на границе раздела циркониевой оболочки с ура-
ном после кристаллизации отливок наблюдалась
зона диффузионного взаимодействия толщиной око-
ло 20 мкм, представляющая собой непрерывный
твердый раствор урана в цирконии [7].
Распределение циркония по радиусу урановых
отливок удовлетворительно описывалось экспонен-
циальным законом (рис. 2).
Рис. 2. Распределение элементов по радиусу отли-
вок в зависимости от времени центробежного ли-
тья урана: первый вариант: распределение Zr при
временах: + – 20 с (1); ♦ – 40 с (2); ▲ – 60 с (3);
■ – 100 с (4); комплексное легирование: распределе-
ние: □ – Zr (5); ○ – Fe
Его концентрация увеличивалась по направле-
нию к центральному отверстию. В области цен-
трального отверстия концентрация циркония зависе-
ла от времени центробежного литья и равнялась со-
ответственно: 0,6, 5,7, 6,4, 8,5 и 9,5 вес. % при вре-
менах выдержки, составляющих 10, 20, 40, 60 и
100 с. Такое распределение циркония согласно ме-
ханизму, предложенному в работе [12], обусловлено
образованием и перераспределением в процессе
центробежного литья мелких частиц карбида цирко-
ния.
Путем интегрирования кривых зависимости кон-
центрации от расстояния по радиусу отливок было
определено общее содержание циркония в отливках
и рассчитаны средние значения скорости растворе-
ния стенки циркониевой формы при центробежном
литье. Полученные результаты свидетельствовали,
что с увеличением времени центробежного литья от
20 до 100 с скорость растворения стенки формы
снижается с 7,2 до 4,3 мкм/с (рис. 3).
При использовании метода комплексного леги-
рования (второй вариант) формировались отливки, в
которых граница раздела была ровной, что свиде-
тельствовало о равномерном ее растворении в про-
цессе центробежного литья. Следов образования
прослойки из карбида циркония на границе раздела
не наблюдалось. В области центрального отверстия
формировалась зона с повышенным содержанием
включений шириной около 1 мм, что в два раза
больше, чем в отливках, полученных по первому ва-
рианту.
Цирконий и железо распределялись равномерно
по сечению отливки (см. рис. 2). Их концентрация
после центробежного литья при температуре (1250±
25) ºС в течение 60 с равнялась соответственно 7,8 и
0,7 вес. %.
Рис. 3. Зависимость скорости растворения цирко-
ниевой формы от времени центробежного литья
урана
В области центрального отверстия содержание
Zr увеличивалось до 14 вес. %, а железа – до
1,2 вес. %. Средняя скорость растворения стенки
циркониевой формы равнялась 9,2 мкм/с.
Полученные результаты свидетельствуют, что
использование железной фольги приводит к увели-
чению скорости легирования в 1,4 раза по сравне-
нию с отливками, изготовленными по первому
способу. При этом цирконий и железо распределя-
лись равномерно по объему основной части отлив-
ки.
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Процесс растворения твердого вещества в жид-
кости относится к числу гетерогенных реакций и
протекает в две стадии [14]. На первой стадии в ре-
зультате диффузионного взаимодействия на границе
раздела фаз, происходит образование легкоплавких
твердых растворов, которые преобразуются в жид-
кую фазу в результате флуктуационного образова-
ния зародышей жидкой фазы и их роста на поверх-
ности контакта [15]. Данный процесс сопровождает-
ся переходом атомов твердого вещества через меж-
фазную границу, где, согласно теории Нернста, в
слое жидкости, непосредственно прилегающем к по-
верхности растворяющегося твердого тела, всегда
возникает пограничный диффузионный слой, в пре-
делах которого концентрация раствора быстро изме-
няется.
Согласно данным, приведенным в работах [14,
16], ширина такого переходного слоя в неподвиж-
ных расплавах составляет 0,3…2,5 мм. Скорость
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2006. № 4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (89), с. 123-127.
125
растворения металлов в неподвижных расплавах на-
ходится в интервале значений от 0,6 до 2,7 мкм/с.
Например, скорость растворения Cu в расплавах Bi,
Pb и Sn равняется 0,6…2,2 мкм/с, а нихрома в рас-
плавах (Ni-Si) и (Ni-Si-B-Mo) 1,4…2,7 мкм/с.
В результате взаимодействия циркониевой фор-
мы с расплавом урана при центробежном литье тол-
щина пограничного диффузионного слоя значитель-
но меньше (20 мкм), а скорость растворения цирко-
ниевой формы в 2…4 раза выше по сравнению с
приведенными данными. Это, по-видимому, обу-
словлено более интенсивным протеканием диффу-
зионных процессов на границе раздела и ускорен-
ным отводом атомов циркония из пограничного
диффузионного слоя в результате трения между
стенками формы и расплавленным ураном.
Вторая стадия заключается в отводе атомов
растворенного вещества от межфазной границы.
Перенос вещества в движущейся жидкости может
осуществляться двумя механизмами. Первым из них
является молекулярная диффузия, движущая сила
которой – градиент концентрации, вторым – конвек-
тивный перенос вещества вместе с жидкостью, обу-
словленный перемещением слоев в жидкости друг
относительно друга, флуктуациями плотности и
температуры. Для вязких жидкостей, к которым от-
носится и расплав урана, доминирующим процессом
в переносе вещества является второй механизм.
Одним из вероятных способов переноса веще-
ства в расплаве урана при конвективной диффузии
может быть перемещение циркония в составе капель
или «колоний», представляющих собой насыщен-
ный раствор циркония в уране (U+(12…14) вес. %
Zr [17]), из пограничного диффузионного слоя к
центральной части отливки.
Согласно представлениям Г.М. Бартеньева [18],
который исследовал эвтектические расплавы, вбли-
зи их температуры плавления должны присутство-
вать «колонии», состоящие из 103…104 атомов. По
данным, полученным А.А. Вертманом [19], в жид-
ком эвтектическом сплаве частицы перемещаются в
виде «колоний», содержащих ∼103 атомов. Суще-
ствование «колоний» с таким количеством частиц и
имеющих размеры около ∼10-6 мм, вероятно, обу-
словлено влиянием ван-дер-ваальсовых сил [20], ра-
диус действия которых совпадает по величине с раз-
мерами «колоний».
Поскольку в нашем случае, при центробежном
литье уже после 10 с цирконий фиксируется по все-
му объему отливки, то, вероятно, скорость переме-
щения «колоний» (капель) не должна быть ниже,
чем 0,36 мм/с (L/t=3,6мм/10 с, где L – расстояние от
оболочки до центрального отверстия; t – длитель-
ность центробежного литья). Оценка величины «ко-
лоний» для случая движения капли одной жидкости
в среде другой жидкости рассчитывается по форму-
ле, рекомендованной в работах [14, 21]:
kg
С
кж
жr )(2
3 2
ρρ
ρυ
−= , (1)
где r – радиус капли; υ – скорость перемещения; С≈
1 – коэффициент сопротивления; ρж – плотность
жидкого урана; ρк – плотность капли (сплав U+(12…
14) вес. % Zr); k – гравитационный коэффициент; g –
земное ускорение, показала, что радиус «колонии»
при указанных условиях не должен превышать 2×10-
6 мм. «Колония» такого размера вмещает приблизи-
тельно 103 атомов циркония.
Следовательно, выполненные оценки свидетель-
ствуют о возможности перемещения атомов цирко-
ния и железа в процессе центробежного литья в со-
ставе «колоний» размером ~2×10-6 мм, характерных
для эвтектических систем.
Введение в контакт с внутренней поверхностью
циркониевой формы железной фольги приводит к
образованию к моменту расплавления урана жидкой
прослойки эвтектического состава. В работе [22] для
оценки ширины эвтектической прослойки рекомен-
дуется формула
( )[ ],1 1
Fe
Fe
Zr
Fe
C
C
Feж hh −+= ρ
ρ
(2)
где hж – толщина слоя жидкости на границе разде-
ла; hFe – толщина железной фольги; ρFe и ρZr –соот-
ветственно плотности железа и циркония; CFe –кон-
центрация железа в точке эвтектики. Расчет по фор-
муле (2) показал, что в результате взаимодействия
циркониевой формы с железной фольгой толщиной
0,07 мм при температуре центробежного литья
должно происходить ее оплавление на глубину
0,6 мм.
Растворение в уране материала формы такой тол-
щины является достаточным для обеспечения кон-
центрации циркония в отливке около 8 вес. %, что
соответствует значениям, полученным в результате
анализа отливок после центробежного литья в тече-
ние 60 c. Следовательно, наличие такого количества
расплава циркония в начальный момент центробеж-
ного литья приводит к увеличению скорости легиро-
вания урановых отливок в 1,4 раза по сравнению с
первым вариантом их получения.
Отсутствие наклона на кривой зависимости кон-
центрации циркония от расстояния по радиусу отли-
вок, характерного для отливок полученных по пер-
вому варианту, вероятно, связано с тем, что слой
жидкости эвтектического состава тормозит диффу-
зию растворенного в уране углерода к границе раз-
дела со стенкой циркониевой формы, препятствуя
процессу образования карбидов циркония на ее по-
верхности.
ВЫВОДЫ
1. Исследован характер распределения Zr и Fe в
урановых отливках, полученных при использова-
нии комплексного легировании в процессе цен-
тробежного литья.
2. Определены значения скорости растворения цир-
кониевой формы в расплавленном уране в зави-
симости от времени центробежного литья.
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2006. № 4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (89), с. 123-127.
126
3. Показано, что при комплексном легировании
урана в процессе центробежного литья, скорость
легирования цирконием возрастает в 1,4 раза по
сравнению с известными способами; Zr и Fe рас-
пределяются равномерно по большей части
объема отливки, а в области центрального отвер-
стия образуется зона шириной 1 мм, легирован-
ная цирконием до 14 вес. %.
4. Развито представление о механизме легирования
урана элементами, входящими в состав материа-
ла формы, при изготовлении топливных
стержней центробежным литьем.
ЛИТЕРАТУРА
1.G. Zorzoli. Future potential of metallic fueis for water
reactors //Journal of the British Nuclear Energy Society.
1974, v. 13, № 1, p. 63–68.
2.А.П. Сироткин. Повышение эффективности ис-
пользования топлива в LWR //Атомная техника за
рубежом. 1984, № 3, с. 3–13.
3.А.Д. Жирнов, А.П. Сироткин, С.В. Брюнин и др. К
вопросу об использовании металлического урана в
энергетических канальных уран-графитовых реакто-
рах //Атомная энергия. 1973, т. 34, в. 6, с. 479-481.
4.Kim Sang-Ji, Kim Young-Jin, Kim Young-H, Park
Chang-Kue. Optimization study of nuclear design for a
150 MWe fast reactor with uranium metallic-fuel
//J. Nucl. Sci. and Technol. 1999, v. 36, N 5,
p. 459–469.
5.Возвращение реакторов малой мощности //Атом-
ная техника за рубежом. 2003, № 3, с. 25–28.
6.Материаловедение реакторных материалов: Об-
зоры института им. Беттла. Кн. 2. Конструкционные
материалы и технология твэлов. М.: «Госатомиз-
дат», 1968, с. 11–25.
7.В.С. Красноруцкий, Н.Н. Белаш, В.Р. Татаринов.
Исходные характеристики и результаты послереак-
торных исследований тепловыделяющих элементов
с металлическим топливом //Вопросы атомной нау-
ки и техники. Серия «Физика радиационных повре-
ждений и радиационное материаловедение» (82).
2002, № 6 с. 120–140.
8.В.С. Красноруцкий, В.Р. Татаринов. Разработка
твэлов с топливом на основе металлического урана
для энергетических реакторов //Вопросы атомной
науки и техники. Серия «Физика радиационных по-
вреждений и радиационное материаловедение».
1999, в. 1 (73), 2 (74), с. 87–94.
9.А.с. № 245514 от 09.01.84, МКИ G 21 С 3/00 /Н.Н.
Белаш, В.С. Красноруцкий, В.Р. Татаринов.
10.А.с. № 304377 от 10.06.88, МКИ G 21С 3/00 /Н.Н.
Белаш, В.С. Красноруцкий, В.Р. Татаринов, Н.А. Се-
менов.
11.A.c. № 330322 от 10.07.88, МКИ G 21С 3/00
/Н.Н. Белаш, В.С. Красноруцкий, В.Р. Татаринов,
В.А. Пузик.
12.Н.Н. Белаш, В.Р. Татаринов, Н.И. Рагулина,
О.В. Данилова, Н.А. Семенов. Кинетика распределе-
ния углерода и легирующих элементов в уране и его
сплавах при центробежном литье //Вопросы атом-
ной науки и техники. Серия «Физика радиационных
повреждений и радиационное материаловедение»
(81). 2002, № 3, с. 88–93.
13.З.С. Мухина, Е.И. Никитина, Л.М. Буданова и др.
Методы анализа металлов и сплавов. М.: «Гос. из-
дательство оборонной промышленности», 1959,
с. 68–70.
14.В.Г. Левич. Физико-химическая гидродинамика.
М.: «Физматгиз», 1959, 699 с.
15.Ю.С. Долгов, Ю.Ф. Сидохин. Вопросы формиро-
вания паяного шва. М.: «Машиностроение», 1973,
с. 34–46.
16.П.А. Савинцев, А.А. Шебзухов, Х.Т. Шидов. О
контактном плавлении в системах с малой раствори-
мостью в твердом состоянии //Физическая химия по-
верхностных явлений при высоких температурах.
Киев: «Наукова думка», 1971, с. 196–200.
17.М. Хансен, К. Андерко. Структуры двойных
сплавов. Т. 2. М.: «Металлургиздат», 1962, с. 1323–
1325.
18.Г.М. Бартеньев. Структура и свойства жидких
металлов. Институт металлургии АН СССР, 1959, с.
5–7.
19.А.А. Вертман, А.М. Самарин, А. М. Якобсон. О
строении жидких эвтектик //Известия АН СССР,
отделение технических наук, металлургия и топли-
во. 1960, № 3, с. 17–21.
20.Р.В. Телеснин. Молекулярная физика. М.: «Выс-
шая школа», 1973, с. 226–229.
21.С.Б. Юдин, М.М. Левин, С.Е. Розенфельд. Цен-
тробежное литье. М.: «Машиностроение», 1972,
с. 23–25.
22.Г.Г. Вишневский, В.А. Ермолов. Расчет количе-
ства жидкой фазы при контактно-реактивной
пайке меди через прослойку марганца: Сб. МДНТП,
1973, с. 32.
КОМПЛЕКСНЕ ЛЕГУВАННЯ УРАНУ ПРИ ЦЕНТРОБІЖНОМУ
ЛИТТІ В ЦИРКОНІЄВІЙ ФОРМІ
М.М. Бєлаш, В.Р. Татарінов, М.О. Семьонов
Представлені результати досліджень структури та характера розподілення легуючих елементів в уранових відливках,
одержаних центробіжним литтям в герметичній цирконієвій формі. Розглянута можливість комплексного легування
урану цирконієм та залізом. Приведені величини швидкості розчинення цирконієвої форми в залежності від тривалості
центробіжного лиття. Розвинуто уявлення про механізм легування урану елементами, які входять до складу матеріалу
форми, при виготовленні паливних стержнів методом центробіжного лиття.
COMLEX DOPING OF URANIUM UNDER CENTRIFUGAL CASTING IN ZIRCOUNIUM MOLD
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2006. № 4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (89), с. 123-127.
127
M.M. Belash, V.R. Tatarinov, N.A. Semenov
The paper presents the results of the investigation on the structure and distribution pattern of the doping elements in uranium
castings, produced by the centrifugal casting in a sealed zirconium mold. The paper investigates the possibility of complex zirco-
nium and iron doping of uranium. The values of the zirconium mold dissolution rate against the centrifugal casting time are pro-
vided. A mechanism is suggested for doping uranium with the elements included in the mold material during the fuel rod fabrica-
tion by the centrifugal casting.
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2006. № 4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (89), с. 123-127.
128
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80229 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:32:46Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Белаш, Н.Н. Татаринов, В.Р. Семенов, Н.А. 2015-04-13T17:36:45Z 2015-04-13T17:36:45Z 2006 Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме / Н.Н. Белаш, В.Р. Татаринов, Н.А. Семенов // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — № 4. — С. 123-127. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 1562-6016 УДК 669.296:621.78.019.84 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80229 Представлены результаты исследований структуры и характера распределения легирующих элементов в урановых отливках, полученных центробежным литьем в герметичной циркониевой форме. Рассмотрена возможность комплексного легирования урана цирконием и железом. Приведены величины скорости растворения циркониевой формы в зависимости от времени центробежного литья. Развито представление о механизме легирования урана элементами, входящими в состав материала формы, при изготовлении топливных стержней методом центробежного литья. Представлені результати досліджень структури та характера розподілення легуючих елементів в уранових відливках, одержаних центробіжним литтям в герметичній цирконієвій формі. Розглянута можливість комплексного легування урану цирконієм та залізом. Приведені величини швидкості розчинення цирконієвої форми в залежності від тривалості центробіжного лиття. Розвинуто уявлення про механізм легування урану елементами, які входять до складу матеріалу форми, при виготовленні паливних стержнів методом центробіжного лиття. The paper presents the results of the investigation on the structure and distribution pattern of the doping elements in uranium castings, produced by the centrifugal casting in a sealed zirconium mold. The paper investigates the possibility of complex zirconium and iron doping of uranium. The values of the zirconium mold dissolution rate against the centrifugal casting time are provided. A mechanism is suggested for doping uranium with the elements included in the mold material during the fuel rod fabrication by the centrifugal casting. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Материалы реакторов на тепловых нейтронах Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме Комплексне легування урану при центробіжному литті в цирконієвій формі Comlex doping of uranium under centrifugal casting in zircounium mold Article published earlier |
| spellingShingle | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме Белаш, Н.Н. Татаринов, В.Р. Семенов, Н.А. Материалы реакторов на тепловых нейтронах |
| title | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме |
| title_alt | Комплексне легування урану при центробіжному литті в цирконієвій формі Comlex doping of uranium under centrifugal casting in zircounium mold |
| title_full | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме |
| title_fullStr | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме |
| title_full_unstemmed | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме |
| title_short | Комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме |
| title_sort | комплексное легирование урана при центробежном литье в циркониевой форме |
| topic | Материалы реакторов на тепловых нейтронах |
| topic_facet | Материалы реакторов на тепловых нейтронах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80229 |
| work_keys_str_mv | AT belašnn kompleksnoelegirovanieuranapricentrobežnomlitʹevcirkonievoiforme AT tatarinovvr kompleksnoelegirovanieuranapricentrobežnomlitʹevcirkonievoiforme AT semenovna kompleksnoelegirovanieuranapricentrobežnomlitʹevcirkonievoiforme AT belašnn kompleksneleguvannâuranupricentrobížnomulittívcirkoníêvíiformí AT tatarinovvr kompleksneleguvannâuranupricentrobížnomulittívcirkoníêvíiformí AT semenovna kompleksneleguvannâuranupricentrobížnomulittívcirkoníêvíiformí AT belašnn comlexdopingofuraniumundercentrifugalcastinginzircouniummold AT tatarinovvr comlexdopingofuraniumundercentrifugalcastinginzircouniummold AT semenovna comlexdopingofuraniumundercentrifugalcastinginzircouniummold |