Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ СОЗДАНИЯ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА ОБОГАЩЕННОГО КАРБИДА БОРА

Рисованый В.Д. Захаров А.В. Клочков Е.П. Казаков Л.Л. Соколов В.Ф.
Среди стержней регулирования ядерных реакторов особое место занимают стержни, со­держащие обогащенный изотоп 10В в составе карбида бора. Обогащенный по изотопу 10В кар­бид бора - единственный поглощающий материал с достаточной эффективностью погло­щения нейтронов в условиях реакторов на бы­стрых нейтронах. Отработавшие органы регули­рования занимают большое место в хранилищах реакторных установок, что вызывает озабочен­ность эксплуатационного персонала. обогащен­ный карбид бора является дорогостоящим про­дуктом, а потому его необходимо возвращать в производство.

Несомненные выгоды можно получить в результате многократного использования в реак­торах карбида бора из отработавших стержней АЗ. В ГНЦ НИИАР для этой цели разработана технология хлорной переработки облученного карбида бора обеспечивающая замкнутый цикл использования обогащенного карбида бора в ре­акторах на быстрых нейтронах.

Отработавшие стержни АЗ транспорти­руются в ГНЦ НИИАР. В горячих камерах из них извлекается сердечник - таблетки карби­да бора. Примеси в составе карбида бора созда­ют заметную наведенную радиоактивность. По­этому работы с извлеченными таблетками про­изводятся в горячих камерах. Извлеченный кар­бид бора по хлорной технологии перерабатыва­ется в борную кислоту (H3BO3). При этом про­исходит полная очистка от радиоактивных примесей, и дальнейшие работы производятся вне горячих камер. Из борной кислоты углетермическим методом синтезируется порошок карби­да бора, а из него методом горячего прессования изготавливаются таблетки необходимой геоме­трии. Они служат для изготовления сердечников новых стержней (рис. 1).

Цикл может повторяться многократно до снижения содержания изотопа 10В ниже уста­новленного уровня. После этого может произ­водиться добавление в борную кислоту свежего обогащенного бора, что восстановит поглощаю­щую эффективность материала.

Качество получаемых при переработ­ке продуктов: борной кислоты, порошка карби­да бора и таблеток из него удовлетворяют всем основным требованиям, предъявляемым к погло­щающим материалам стержней СУЗ (Табл. 1).

Начиная с 1995 г. на основе рефабрици-рованного карбида бора изготавливаются все стержни регулирования реактора БОР-60. Были проведены послереакторные материаловедческие исследования, на основе которых сделаны выводы о возможности эксплуатации рефабри-цированных стержней реактора БОР-60. К на­стоящему времени общее число изготовленных стержней из рефабрицированного карбида бора превысило 10 штук. Начиная с 1997 г. начата ре-фабрикация стержней регулирования реактора БН-600 и из рефабрицированного карбида бора были изготовлены 3 стержня регулирования. Заключение

Впервые в мировой практике реализован замкнутый цикл в использовании поглощающих материалов, в частности, дорогостоящего обо­гащенного карбида бора. Этот замкнутый цикл позволяет утилизацию стержней регулирования, снижение объемов радиоактивных материалов и отходов, подлежащих захоронению.


Библиографическая ссылка

Рисованый В.Д., Захаров А.В., Клочков Е.П., Казаков Л.Л., Соколов В.Ф. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ СОЗДАНИЯ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА ОБОГАЩЕННОГО КАРБИДА БОРА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2010. – № 9. – С. 131-133;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=950 (дата обращения: 25.05.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074