Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності
The challenge of operation for fuel assemblies with failed fuel rods is that during power maneuvering there is a rapid increase in the activity of some gaseous radionuclides in the coolant. Moreover, such increase is observed both during power increase and during its decrease. Activity increase of s...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety
2024
|
| Онлайн доступ: | https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1120 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Nuclear and Radiation Safety |
Репозитарії
Nuclear and Radiation Safety| id |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-1120 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-11202024-03-29T09:19:42Z Thermodynamic Aspects of Failed Fuel Rod Behavior during Reactor Power Operation Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності Bogorad, V. Slepchenko, O. Chanyshev, R. Lytvynska, T. Bielykh, D. Poludnenko, V. The challenge of operation for fuel assemblies with failed fuel rods is that during power maneuvering there is a rapid increase in the activity of some gaseous radionuclides in the coolant. Moreover, such increase is observed both during power increase and during its decrease. Activity increase of some gaseous radionuclides in the coolant during power increase is explained by temperature increase under fuel cladding, which causes pressure increase and, as a consequence, release of a part of the gas gap into the coolant. Activity increase of gaseous radionuclides in the coolant during power decrease is commonly referred to as the spike effect. There are some explanations of this phenomenon in the scientific literature available today, which associate the spike effect either to pressure decrease in the coolant or to the opening of pores on fuel surface due to the deformation of pellets. Taking into account the fact that power maneuvering becomes actually a routine operation and additional radiation impact associated with maneuvering due to the presence of failed fuel rods in the core is not accurately studied, the causes and essence of the spike effect have gained new urgency. Therefore, the authors of the article returned to the consideration of this phenomenon. The article offers an explanation of the spike effect from the viewpoint of thermodynamics on the basis of a very simplified but understandable qualitative analysis of the basic thermodynamic processes that occur in nuclear fuel (fuel rod) when reactor power is reduced. Проблема експлуатації паливних збірок з негерметичними твелами полягає в тому, що під час маневрування потужністю спостерігається швидке зростання активності деяких газоподібних радіонуклідів у теплоносії. Причому таке зростання спостерігається як під час зростання потужності, так і за її зниження. Зростання активності деяких газоподібних радіонуклідів у теплоносії під час зростання потужності пояснюється зростанням температури під оболонкою твелів, яке спричиняє зростання тиску і, як наслідок, викид частини газового зазору в теплоносій. Зростання активності газоподібних радіонуклідів у теплоносії під час зниження потужності прийнято називати «спайк-ефектом». У наявній на сьогодні науковій літературі є деякі тлумачення такого явища, які пов’язують «спайк-ефект» як зі зниженням тиску в теплоносії, так і з розкриттям пор на поверхні палива внаслідок появи деформації самих таблеток. З огляду на те, що маневрування потужністю стає фактично регламентною операцією, а додатковий радіаційний вплив, пов'язаний з маневруванням у разі знаходження в активній зоні негерметичних твелів, достеменно не вивчено, причини і сутність «спайк-ефекту» отримали нову актуальність. Тому автори статті повернулись до розгляду цього явища. У статті пропонується пояснення «спайк-ефекту» з позиції термодинаміки на підставі дуже спрощеного, водночас зрозумілого якісного аналізу основних термодинамічних процесів, які відбуваються в ядерному паливі (твелі) під час зниження потужності реакторної установки. State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2024-03-18 Article Article application/pdf https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1120 10.32918/nrs.2024.1(101).07 Nuclear and Radiation Safety; No 1(101) (2024): Nuclear and Radiation Safety; 69-77 Ядерна та радіаційна безпека; № 1(101) (2024): Ядерна та радіаційна безпека; 69-77 2073-6231 uk https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1120/816 |
| institution |
Nuclear and Radiation Safety |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Bogorad, V. Slepchenko, O. Chanyshev, R. Lytvynska, T. Bielykh, D. Poludnenko, V. |
| spellingShingle |
Bogorad, V. Slepchenko, O. Chanyshev, R. Lytvynska, T. Bielykh, D. Poludnenko, V. Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| author_facet |
Bogorad, V. Slepchenko, O. Chanyshev, R. Lytvynska, T. Bielykh, D. Poludnenko, V. |
| author_sort |
Bogorad, V. |
| title |
Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| title_short |
Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| title_full |
Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| title_fullStr |
Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| title_full_unstemmed |
Термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| title_sort |
термодинамічні аспекти поведінки негерметичного твела під час роботи реакторної установки на потужності |
| title_alt |
Thermodynamic Aspects of Failed Fuel Rod Behavior during Reactor Power Operation |
| description |
The challenge of operation for fuel assemblies with failed fuel rods is that during power maneuvering there is a rapid increase in the activity of some gaseous radionuclides in the coolant. Moreover, such increase is observed both during power increase and during its decrease. Activity increase of some gaseous radionuclides in the coolant during power increase is explained by temperature increase under fuel cladding, which causes pressure increase and, as a consequence, release of a part of the gas gap into the coolant. Activity increase of gaseous radionuclides in the coolant during power decrease is commonly referred to as the spike effect. There are some explanations of this phenomenon in the scientific literature available today, which associate the spike effect either to pressure decrease in the coolant or to the opening of pores on fuel surface due to the deformation of pellets.
Taking into account the fact that power maneuvering becomes actually a routine operation and additional radiation impact associated with maneuvering due to the presence of failed fuel rods in the core is not accurately studied, the causes and essence of the spike effect have gained new urgency. Therefore, the authors of the article returned to the consideration of this phenomenon. The article offers an explanation of the spike effect from the viewpoint of thermodynamics on the basis of a very simplified but understandable qualitative analysis of the basic thermodynamic processes that occur in nuclear fuel (fuel rod) when reactor power is reduced. |
| publisher |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1120 |
| work_keys_str_mv |
AT bogoradv thermodynamicaspectsoffailedfuelrodbehaviorduringreactorpoweroperation AT slepchenkoo thermodynamicaspectsoffailedfuelrodbehaviorduringreactorpoweroperation AT chanyshevr thermodynamicaspectsoffailedfuelrodbehaviorduringreactorpoweroperation AT lytvynskat thermodynamicaspectsoffailedfuelrodbehaviorduringreactorpoweroperation AT bielykhd thermodynamicaspectsoffailedfuelrodbehaviorduringreactorpoweroperation AT poludnenkov thermodynamicaspectsoffailedfuelrodbehaviorduringreactorpoweroperation AT bogoradv termodinamíčníaspektipovedínkinegermetičnogotvelapídčasrobotireaktornoíustanovkinapotužností AT slepchenkoo termodinamíčníaspektipovedínkinegermetičnogotvelapídčasrobotireaktornoíustanovkinapotužností AT chanyshevr termodinamíčníaspektipovedínkinegermetičnogotvelapídčasrobotireaktornoíustanovkinapotužností AT lytvynskat termodinamíčníaspektipovedínkinegermetičnogotvelapídčasrobotireaktornoíustanovkinapotužností AT bielykhd termodinamíčníaspektipovedínkinegermetičnogotvelapídčasrobotireaktornoíustanovkinapotužností AT poludnenkov termodinamíčníaspektipovedínkinegermetičnogotvelapídčasrobotireaktornoíustanovkinapotužností |
| first_indexed |
2024-09-01T17:42:32Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:42:32Z |
| _version_ |
1809016477433462784 |