* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Уран
839
При облучении уран анизотропно изменяет размеры. Эти изменения зависят от текстуры и, следовательно, режимов предыдущей обработки металла давлением (плюс любая последующая термообработка). Монокри сталл растет при облучении анизотропно, сжимаясь в направлении (1 0 0). (При циклической термообработке монокристаллы не растут 163, гл. 12J.) Рост зависит от температуры, достигая максимума вблизи 250° и снижаясь почти до нуля при 500° и выше. Рост может быть уменьшен эа счет беспоря дочно ориентированной структуры или сбалансированной структуры, в кото рой удлинение зерен по (0 1 0) компенсируется сжатием по (1 0 0)..Все же и при малом росте остается проблема огрубления поверхности, потому что
70 60
SO **0 i?5
ft
J
¥
Р и с . 4. Зависимость механи ческих свойств облученного ура на при комнатной температуре от дозы облучения [19].
30
и
Л
'5
1
|
20
I \ I
10
to 0,02 Qfiii 0,08 0,08 0Ш
Я
Степень выгорании аташя. %
различные зерна ведут себя по-разному. Это затруднение можно свести к ми нимуму измельчением зерна, в основном за счет введения легирующих доба вок (хрома, кремния, циркония) 161]. С технической точки зрения наиболее серьезная проблема в области использования реакторного горючего — это распухание металлического урана. Плотность при выгорании 1% металла уменьшается больше, чем на 3,4%, вычисленных из расчета перевода урана в продукты деления. Одно из назначений оболочки ядерных тепловыделяющих элементов — это задерж ка распухания. Кроме анизотропного изменения размеров и распухания, металл испытывает дальнейшую размерную нестабильность в связи с колеб лющимися термическими напряжениями, которым он подвергается во время пуска, выключения и колебаний мощности реактора. Необходимо отмстить, что даже во время устойчивой работы реактора в горючем существуют рез кие градиенты температуры, зависящие от таких параметров реактора, как геометрия сердечника горючего, температура и скорость потока охладителя и градиент нейтронного потока. Механические свойства урана изменяются под действием облучения, вероятно, в результате возникновения внедренных атомов и вакансий. Они похожи на изменения, вызываемые интенсивной холодной обработкой, и при отжиге после облучения происходит некоторый возврат первоначальных свойств. На рис. 4 показано действие облучения на прочностные свойства при комнатной температуре. Исчезновение пластичности наблюдается уже при выгорании 4-10 ат.%: это заметно даже на у-уране. Изменение теплопроводности при облучении незначительно.
5