nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2020-4-69-76nuc-293Research ArticleСтатьиИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ УРАНА И ЦИРКОНИЯINVESTIGATION OF URANIUM AND ZIRCONIUM BASED SOLID SOLUTIONSБукинаО. С.BukinaO. S.

Курчатов

Барнаул

Kurchatov

Barnaul

ГречаникА. Д.GrechanikA. D.

Барнаул

Усть-Каменогорск

Barnaul

Ust-Kamenogorsk

КожахметовЕ. А.KozhakhmetovE. A.

Курчатов

Усть-Каменогорск

Kurchatov

Ust-Kamenogorsk

КукушкинИ. М.KukushkinI. M.

Курчатов

Kurchatov

БаклановаЮ. Ю.BaklanovaYu. Yu.

Курчатов

Барнаул

Kurchatov

Barnaul

Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК; ФГБОУВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»КазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RK; FSBEIHE “Altai State Technical University named after I.I. Polzunov”KazakhstanФГБОУВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»; АО «Ульбинский металлургический завод» АО «НАК «Казатомпром»РоссияFSBEIHE “Altai State Technical University named after I.I. Polzunov”; “Ulba Metallurgical Plant” JSC of “NAC “Kazatomprom”Russian FederationФилиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК; РГП «Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева»КазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RK; RSE “D. Serikbayev East Kazakhstan Technical University”KazakhstanФилиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstan202030122020046976Copyright © Букина О.С., Гречаник А.Д., Кожахметов Е.А., Кукушкин И.М., Бакланова Ю.Ю., 20202020Букина О.С., Гречаник А.Д., Кожахметов Е.А., Кукушкин И.М., Бакланова Ю.Ю.Bukina O.S., Grechanik A.D., Kozhakhmetov E.A., Kukushkin I.M., Baklanova Y.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/293

В филиале ИАЭ РГП НЯЦ РК на экспериментальном стенде «ВЧГ-135» в рамках коммерческих проектов и темы научно-технической программы «Изучение свойств прототипа кориума различных составов» проводятся мало-масштабные эксперименты по получению прототипов кориума различных составов. На базе отдела материаловедческих испытаний исследуются физико-механические свойства, фазовый и элементный состав образцов прототипа кориума, получаемого в процессе высокотемпературных экспериментов на экспериментальных стендах. Цель работы состояла в выявлении твердых растворов на основе диоксидов урана и циркония в фазовом составекориума, полученного при различных температурах на экспериментальных стенде «ВЧГ-135». Одна из основных задач – разработка способа описания твердых растворов, как компонентов фазового состава. В статье приводятся методика и результаты определения плотности, исследований структурно-фазовых характеристик образцов кориума с применением методов сканирующей электронной микроскопии (VEGA 3 LMH, TESCAN) и дифрактометрии (Empyrean, PANalytical).

In the IAE Branch RSE NNC RK at the VCG-135 test-bench within the framework of the commercial projects and scientific and technical program entitled “Study of the corium prototype properties of various compositions” small-scale experiments are carried out to obtain corium prototypes of various compositions. Physical and mechanical properties, phase and elemental composition of corium prototype samples resulted from high-temperature experiments on test-benches are being investigated based on the Material Testing Department.

The work was aimed at identifying solid solutions based on uranium and zirconium dioxides in the phase composition of corium, obtained at different temperatures at the VCG-135 test-bench. One of the main issues is to develop a method for describing solid solutions as components of phase composition.

The article provides a method and results of determining the density, studies of the structural and phase properties of corium samples using scanning electron microscopy (VEGA 3 LMH, TESCAN) and diffractometry (Empyrean, PANalytical).

кориумтвердый растворрасплав активной зоныфазовый анализмикроструктураплотность кориумаоценка безопасностиcoriumsolid solutioncore meltphase analysismicrostructurecorium densitysafety assessmentReferencesА. Е. Киселев, Н. А. Мосунова, В. Н. Носатов, А. Е. Стрижов, Д. Ю. Томащик Применение интегральных кодов для моделирования аварийных режимов реакторов типа ВВЭР // Труды ИБРАЭ РАН / под общ. ред. чл.-кор. РАН Л.А. Большова; Инт-т проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. – Вып. 12: Разработка и применение интегральных кодов для анализа безопасности. – М.: Наука, 2011. – с. 204–218.А. Е. Киселев, Н. А. Мосунова, В. Н. Носатов, А. Е. Стрижов, Д. Ю. Томащик Применение интегральных кодов для моделирования аварийных режимов реакторов типа ВВЭР // Труды ИБРАЭ РАН / под общ. ред. чл.-кор. РАН Л.А. Большова; Инт-т проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. – Вып. 12: Разработка и применение интегральных кодов для анализа безопасности. – М.: Наука, 2011. – с. 204–218.Жданов, В.С. Взаимодействие расплава активной зоны с материалами реакторной установки в проблеме тяжелой аварии ВВЭР: дис. канд. тех. наук: 05.14.03: / Жданов Владимир Семенович. – Курчатов, 2007. – 109 с.Жданов, В.С. Взаимодействие расплава активной зоны с материалами реакторной установки в проблеме тяжелой аварии ВВЭР: дис. канд. тех. наук: 05.14.03: / Жданов Владимир Семенович. – Курчатов, 2007. – 109 с.Бешта C.B. Высокотемпературные процессы с расплавами кориума в проблеме безопасности АЭС с ВВЭР / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Санкт-Петербург, 2004 г.– 462 с.Бешта C.B. Высокотемпературные процессы с расплавами кориума в проблеме безопасности АЭС с ВВЭР / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Санкт-Петербург, 2004 г.– 462 с.Бакланов, В.В. Взаимодействие кориума с корпусом водо-водяного энергетического реактора при тяжелой аварии: дис. канд. тех. наук: 01.04.07: / Бакланов Виктор Владимирович. – Томск, 2017. – 154 с.Бакланов, В.В. Взаимодействие кориума с корпусом водо-водяного энергетического реактора при тяжелой аварии: дис. канд. тех. наук: 01.04.07: / Бакланов Виктор Владимирович. – Томск, 2017. – 154 с.А.Н. Киселев, К.П. Чечеров. Модель процесса разрушения реактора 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС // Атомная энергия. 2001, т. 91, в. 6, с. 425–434.А.Н. Киселев, К.П. Чечеров. Модель процесса разрушения реактора 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС // Атомная энергия. 2001, т. 91, в. 6, с. 425–434.Металлографический анализ продуктов взаимодействия оболочек тепловыделяющих элементов с топливными материалами в условиях тяжелых аварий / В.С. Красноруцкий, А.П. Данилов, В.К. Яковлев, В.М. Евсеев, Р.А. Матющенко, Е.А. Слабоспицкая, Я.А. Куштым // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. – 2009. – № 4–2 (94). – с. 178–184.Металлографический анализ продуктов взаимодействия оболочек тепловыделяющих элементов с топливными материалами в условиях тяжелых аварий / В.С. Красноруцкий, А.П. Данилов, В.К. Яковлев, В.М. Евсеев, Р.А. Матющенко, Е.А. Слабоспицкая, Я.А. Куштым // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. – 2009. – № 4–2 (94). – с. 178–184.Г.Я. Сергеев, В.В. Титова, К.А. Борисов. Металловедение урана и некоторых реакторных материалов. М.: Атомиздат, 1960, 223 с.Г.Я. Сергеев, В.В. Титова, К.А. Борисов. Металловедение урана и некоторых реакторных материалов. М.: Атомиздат, 1960, 223 с.Р.П. Эллиот. Структура двойных сплавов. М.: Металлургия, 1970, т. 2, 472 с.Р.П. Эллиот. Структура двойных сплавов. М.: Металлургия, 1970, т. 2, 472 с.Gražulis, S.; Chateigner, D.; Downs, R. T.; Yokochi, A. F. T.; Quirós, M.; Lutterotti, L.; Manakova, E.; Butkus, J.; Moeck, P. & Le Bail, A.; Crystallography Open Database - an open-access collection of crystal structures, J. Appl. Cryst., 2009, 42, 726–729.Gražulis, S.; Chateigner, D.; Downs, R. T.; Yokochi, A. F. T.; Quirós, M.; Lutterotti, L.; Manakova, E.; Butkus, J.; Moeck, P. & Le Bail, A.; Crystallography Open Database - an open-access collection of crystal structures, J. Appl. Cryst., 2009, 42, 726–729.PDF-2 ICDD Release 2004.PDF-2 ICDD Release 2004.Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: в 3 т.: Т.3 Кн.1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. – М.: Машиностроение, 2001. – 872 с.Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: в 3 т.: Т.3 Кн.1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. – М.: Машиностроение, 2001. – 872 с.Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. М.: Металлургия, 1982. 632 с.Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. М.: Металлургия, 1982. 632 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.