Термодинамічні Аспекти Поведінки Негерметичного Твела Під Час Роботи Реакторної Установки На Потужності

Abstract

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.