— Какие требования предъявляют к твэлам и тепловыделяющим сборкам?
— Они относятся к ядерному топливу, его конструктивному оформлению и влияют на уровень безопасности эксплуатации АЭС. Вот некоторые из них:
🔵соответствие твэлов заданным прочностным, весовым и геометрическим характеристикам;
🔵герметичность оболочек твэлов;
🔵недопустимость разрушения или растрескивания оболочки от «распухания» топливных таблеток при образовании в топливе инертных газов; 
🔵устойчивость оболочек твэлов по отношению к высокотемпературной коррозии в агрессивной среде.

— Что гарантирует выполнения этих требований?
— Соблюдение норм, стандартов и правил, действующих на всех стадиях производства топлива, а также постоянный контроль со стороны ОТК, надзорных и регулирующих организаций. 

#ТВЭЛ_какэтоустроено #МСЗ
@tvel_live

— Как расшифровывается сокращение DMD/ПЛВ?
— Direct metal deposition, прямое лазерное выращивание. Технология нужна для изготовления крупногабаритных деталей разной геометрии, в том числе биметаллических конструкций с помощью порошков нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля, титана, кобальта, алюминия.

— Как это работает?
— Лазерный луч нагревает металл до расплавления, появляется «ванна расплава». В нее подается струя инертного газа с металлическим порошком. Он равномерно плавится, и после кристаллизации формируется валик как при наплавке металла. Перемещение оптической системы с соплом над заготовкой происходит по заранее запрограммированной траектории согласно 3D-модели.

— Где применяется технология?
— В аэрокосмической отрасли, энергетике, нефтедобыче, судостроении, судоремонте, машиностроении.

— В чем ее преимущество?
— В производительности выращивания изделий, она измеряется килограммами в час. Технология позволяет проводить восстановительный ремонт и наносить защитные покрытия на рабочие поверхности детали.

— Что особенного в установке ПЛВ Росатома?
— Она самая большая в России подобного типа. Позволяет выращивать изделия диаметром до 2,2 метра и высотой до одного метра с производительностью до 2,4 кг/ч. На ней изготовлен фрагмент кольца выгородки активной зоны реактора ВВЭР-ТОИ с увеличенным числом каналов охлаждения.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АТ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Что такое DPA?
— Это система сбора данных и мониторинга производства в режиме реального времени.

— Как ее используют на ЧМЗ?
— Система собирает фактические данные о работе оборудования и передает их в АтомМайнд для анализа. Можно оценить фактическую загрузку оборудования, выявить причины простоя и понять, как повысить эффективность производства, а еще проконтролировать соблюдение требований технологического процесса и предиктивно выдавать рекомендации технологам и ремонтным службам.

— Где система DPA работает на ЧМЗ?
— Пилотной площадкой стал участок по выпуску концевых и комплектующих деталей сборочного цеха по производству каналов из циркония для АЭС. Сейчас к ней подключено оборудование участка пескоструйной обработки прокатного цеха для производства циркония и титана (цех №80).

— Какие планы?
— В данный момент подключают прокатные станы цеха по производству мелкого проката и автооператоров участка химобработки цеха №80. До конца этого года охватят 40 единиц оборудования, до конца 2025-го – еще 350 единиц для производства циркония и титана.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Чем отличаются медь-ниобиевые провода?
— Ниобий устойчив к коррозии и химическим реагентам. Он прочный и тугоплавкий (плавится только при 2415°C). Стали с добавлением 1–5% этого металла настолько жаростойкие, что их используют в реактивных двигателях. А у самой ниобиевой меди превосходная электропроводность.

— Кто в России производит эти провода?
— Только Русатом МеталлТех. И эта продукция уникальна: такие тонкие и особо тонкие провода устойчивы к изгибам и имеют стабильные микроструктуры при повышенных температурах.

— Каких видов бывают медь-ниобиевые провода?
— В диаметре они 0,03–12 мм.
Различают:
• контактные провода для высокоскоростных ж/д магистралей;
• радиационно стойкие и жаростойкие;
• особо тонкие, покрытые серебром, оловом, никелем или без покрытия;
• сверхпрочные для магнитных систем томографов, электродвигателей и генераторов.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #РМТ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Как сортируют РАО на АЭХК?
— Например, с помощью установки потоковой характеризации и сортировки.

— Что она делает?
— В автоматическом режиме проводит радиологическое измерение и сортировку сыпучих материалов, направленных на хранение или финальную изоляцию. Установка позволяет провести характеризацию грунтов, песка, шлака, измельченных строительных материалов и отделить чистый материал от загрязненного.

— Как это происходит?
— Погрузчик транспортирует насыпной материал на измерительную конвейерную систему. На ней закреплены модули замера: не менее 10 тонн/час с плотностью 1,6 г/см³. Далее материал автоматически распределяется по контейнерам с разным уровнем загрязнения.

— В каких условиях может работать установка?
— При температуре от 0 до +40°C и влажности 40–80%.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АЭХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Где строят ОДЭК?
— Первый в мире опытно-демонстрационный энергокомплекс IV поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 возводят на площадке Сибирского химкомбината (входит в ТВЭЛ) в Северске.

— Где будут производить топливо для БРЕСТ-ОД-300?
— На модуле фабрикации. Сердцем процесса является участок карботермического синтеза. Там мы получим топливные таблетки, которые затем попадут в твэлы. Они будут снаряжены в ТВС, которые загрузят в реактор.

— Какие модули есть еще?
— Второй модуль ОДЭК – сам реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. По завершении топливной кампании тепловыделяющие сборки выгрузят и передадут на модуль переработки. Там ТВС разберут, из них извлекут отработавшее топливо, переработают его и снова вернут в начало процесса – в модуль фабрикации.

— Зачем это нужно?
— Таким образом мы решим глобальную задачу, которую десятилетиями решает весь мир: замкнем ядерный топливный цикл.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #СХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Как ЧМЗ использует многооборотную тару из поликомпозитных материалов?
— При транспортировке циркониевых оболочек для твэлов. Тара защищает оболочки от ударов, падений, воздействия пыли и атмосферных осадков при температурах от –50 до +50°С. Срок ее службы как минимум 15 лет.

— Кто ее разработал?
— Центротех.

— Чем был уникален процесс разработки?
— Центротех применял цифровое моделирование для разработки конструкторской и рабочей документации и расчета прочностных характеристик и жесткости изделий при минимизации массы. Это позволило с первого раза пройти климатические и прочностные испытания: скручивание, изгиб, падение.

— В чем плюсы?
— Это выгодно и экологично. Благодаря многооборотной таре можно отказаться от закупки 10 000 единиц деревянной тары в год. Не нужно дополнительных упаковочных материалов.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Сколько предприятий входит в состав СХК?
— Четыре. Радиохимический завод, сублиматный, разделения изотопов и химико-металлургический.

— Чем занимается первый?
— С нашего завода начинается цепочка получения продукта. От нас зависит его качество. Сюда на аффинаж (очистку) поступает как природный, так и регенерированный уран, полученный из отработавшего ядерного топлива.

— Какие операции тут проводят?
— Растворение урана, экстракционную переработку и очистку урановых растворов от радиоактивных продуктов деления, кондиционирование продукции для отправки на сублиматный завод.

— Что потом?
— На сублиматном заводе получают гексафторид урана. Оттуда продукция поступает на завод разделения изотопов для обогащения изотопом 235. Далее – фабрикационные предприятия, в том числе и химико-металлургический завод, где изготавливают топливные сборки для АЭС.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #СХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

Научные проекты по импортозамещению Правительство признает критически важными. Вот два таких на Ангарском электролизном химкомбинате (входит в ТВЭЛ).

🔵Высокочистый оксид и гидроксид алюминия

В России никто не производит эти соединения, при этом они востребованы нефтяниками. Их используют для катализаторов гидроочистки и риформинга бензиновых фракций, а также дегидрирования легких углеводородов.

Наши образцы порошкообразного гидроксида алюминия прошли испытания у потребителей. Сейчас то же самое делаем со сферическим и экструдированным оксидом алюминия, завершаем НИОКР. Разрабатываем исходные данные, чтобы масштабировать производство, и планируем открывать инвестиционно-строительный проект.

🔵Севофлуран

Применяется в качестве анестезии во время операций.

Мы получили опытные образцы технической субстанции севофлурана, проверяем их качественные характеристики в фармкомпаниях, готовим материалы инвестиционного паспорта на открытие доходного проекта.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АЭХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Что такое Сорби-М?
— Это прибор, с помощью которого в центральной заводской лаборатории УЭХК (входит в ТВЭЛ) проводят контроль продукции. Он измеряет удельную поверхность дисперсных и пористых материалов.

— Как его внедряли?
— В лаборатории оборудовали рабочее место, подвели технологические коммуникации для подачи азота и гелия. Провели обучение трех лаборантов и одного инженера. В эксплуатацию ввели два прибора.

— Как устроен Сорби-М?
— У него один универсальный порт для подготовки и анализа образца. У детектора высокая стабильность, низкий дрейф фона, он защищен от окисления чувствительного элемента при установке образца. ПО русифицировано. При измерении на мониторе отображается информация о ходе процесса. Результаты обрабатываются автоматически.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #УЭХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Зачем графит в реакторах?
— После эксплуатации высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов остается облученный графит, который используется в качестве материала активной зоны. Он содержит радионуклиды с большим периодом полураспада. Для перевода этого графита в безопасное состояние ученые Бочваровского института рассматривают технологию цементирования.

— В чем она заключается?
— Цементные матрицы получают с помощью прямого цементирования при разном водоцементном соотношении. В смесь вводят добавки, чтобы улучшить свойства итогового материала:
• бентонит для удерживания продуктов деления;
• суперпластификатор для улучшения подвижности смеси;
• хлорид кальция для повышения физико-механических характеристик.

— Что в итоге?
— В итоге получают цементные композиции с содержанием отходов графита до 30%. Физико-химические характеристики у них выше регламентированных значений.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Бочваровскийинститут
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Из чего состоит тепловыделяющий элемент?
— Из топливного сердечника, оболочки и комплектующих деталей.

— Из чего делают сердечник?
— Он может быть:
▪️ металлическим (используют металлический уран, его сплавы с алюминием, цирконием, хромом, цинком);
▪️ металлокерамическим (из композиции порошков урана и алюминия);
▪️ керамическим (для него спекают оксиды или карбиды урана в топливные таблетки или крупу).

— Что снаружи?
— Оболочки делают из сплавов алюминия, циркония, нержавеющей стали. Иногда, например, используют графит.

— Какие еще детали нужны?
— Твэл не может обойтись без фиксатора топлива, нижней и верхней концевых заглушек.

— Сколько таблеток в твэле?
— От нескольких десятков до сотен топливных таблеток в зависимости от типа реактора. Например, в случае с ВВЭР-1000 это порядка 350 таблеток.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #МСЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Чем отличается сканирующий электронный микроскоп ЧМЗ?
— Он исследует любые не магнитные и не взрывоопасные материалы. Программа формирует изображение за счет взаимодействия электронного пучка с поверхностью объекта. Получаются более глубокие и контрастные фотографии, а это расширяет объем исследований.

— Какие у него характеристики?
— Работает в высоком вакууме до 3 нм. Максимальное увеличение – до 300 000 крат.

— В каких режимах?
— Позволяет проводить съемку в разных режимах: вторичные электроны (чтобы рассмотреть рельеф поверхности) и отраженные электроны (чтобы рассмотреть структуру материала, используя атомный контраст элементов).

— Зачем такой микроскоп ЧМЗ?
— Изначально его приобрели, чтобы определять структуру и толщину хромового покрытия циркониевых оболочек, это одно из возможных решений для создания топлива нового поколения безопасности. С помощью устройства исследовали вольфрамовые сплавы, изучали дефекты и включения в циркониевых и титановых сплавах, определяли толщину и характер окисных пленок после операции автоклавирования.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Аддитивные технологии (АТ) заменят традиционное производство?
— Не стоит их противопоставлять. 3D-печать встроится в производственную систему и заменит существующие технологические операции там, где это целесообразно. Например, болты точно лучше не печатать, а изготавливать методами горячей и холодной высадки. Это выгоднее при больших объемах производства.

— Что нужно печатать на 3D-принтере?
— Технически сложные изделия, которые сегодня делают с помощью трудоемких операций, в том числе сборочных. Это также актуально для прототипирования, создания опытных образцов и изделий малой серийности. 3D-печать сокращает сроки и трудоемкость производства, позволяет сэкономить на технологической оснастке.

— АТ не лекарство от всех «болезней»?
— Не стоит рассматривать АТ как панацею. Они должны занять нишу в машиностроении, но не противоречить базовым принципам материаловедения.

— Например?
— Так, при подборе деталей для 3D-печати конструктор ограничен определенными параметрами:
• применение свариваемых материалов;
• исключение упрочняющей термообработки (кроме поверхностной);
• максимально возможная толщина заготовок в зависимости от вида АТ.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АТ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

— Что такое анализатор фрагментов микроструктуры твердых тел?
— Это высокотехнологичный инструмент для изучения мельчайших структур металлов.

— Зачем он нужен?
— Чтобы точно измерять параметры структур, контролировать качество образцов и получать высококачественные изображения, включая панорамные виды.

— Как он работает?
— ➊ Образец помещают под оптический микроскоп. Он создает увеличенное изображение.
➋ Изображение преобразуется в цифровой формат и передается на вычислительный комплекс. ПО определяет геометрические параметры, цветовые характеристики и уровень освещенности объектов.
➌ Проводится статистическая обработка данных. Результаты выводятся в виде отчета, который можно распечатать.

— Чем этот аппарат отличается от предыдущего?
— У него есть моторизованный столик. С помощью джойстика или клавиатуры на нем можно плавно перемещать образец во время наблюдения. Это повышает точность исследований.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ