Почему алюминий используется в компонентах ядерного реактора?
Низкое поперечное сечение поглощения алюминия делает его идеальным для внутренних реакторов. Его высокая теплопроводность способствует теплопередачи от топливных стержней. Ранние реакторы, такие как Chicago Pule -1 (1942), использовали алюминий в качестве облицовки. Современные исследовательские реакторы по -прежнему используют топливные пластины из алюминиевого сплава. Тем не менее, его избегают в высокотемпературных реакторах из-за ограничений прочности.
Каковы ограничения алюминия в ядерных приложениях?
Алюминиевые сплавы теряют силу выше 150 градусов, ограничивая использование в реакторах питания. Коррозия воды становится значительной при повышенных температурах. Облучение может вызвать отек и охлаждение с течением времени. Учитывание стрессовой коррозии существует во влажных средах. Усовершенствованные реакторы часто заменяют его на циркониевые сплавы.
Как алюминий работает как облицовка ядерного топлива?
Элементы топлива, одетых в алюминие, доминируют в исследовательских реакторах (например, MITR). Он обеспечивает отличную совместимость с урановым топливом ниже 200 градусов. Тонкие оксидные слои образуют защитные барьеры в системах с водяными охлаждением. Пост-облучение, алюминиевая оболочка показывает минимальную радиоактивную активацию. Тем не менее, это требует точного контроля химии воды для предотвращения ячеек.
Какие алюминиевые сплавы распространены в ядерных системах?
Сплав 6061 (Al-Mg-Si) является стандартным для структурных компонентов. Сплав 1100 (99% чистого AL) защищает коррозию в низкотемпературных реакторах. X8001 (Al-Ni-Fe) был разработан специально для ядерной службы. Русские реакторы часто используют сок (спеченный алюминиевый порошок). Каждый сплав выбирается на основе требований нейтриники и коррозии.
Как перерабатывается алюминий из выведенных из эксплуатации реакторов?
Activated aluminum undergoes decay storage for cobalt-60 reduction. Electrorefining separates aluminum from contaminated elements. Smelting recovers >95% алюминий для неядерного повторного использования. Строгие протоколы предотвращают дисперсию радиоактивного материала. Некоторый алюминий с низкой активностью перепроизведен для защитных блоков.
