Отработка процесса получения модельных топливных таблеток

Отработка процесса формования порошков с целью получения модельных топливных таблеток с заданными свойствами является актуальной проблемой в области разработки дисперсионного ядерного топлива.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 11
1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………. 13
1.1 Дисперсионное ядерное топливо …………………………………………………………. 13
1.2 Особенности реакторов ВТГР……………………………………………………………… 15
1.3 Микротвэлы ВТГР………………………………………………………………………………. 16
1.4 Покрытия в микротвэлах …………………………………………………………………….. 20
1.5 Типы дисперсионного топлива ……………………………………………………………. 22
1.6 Топливо в высокотемпературной газоохлаждаемой ториевой реакторной
установке …………………………………………………………………………………………………. 25
1.7 Имитаторы делящихся материалов ……………………………………………………… 27
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 31
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………………… 31
3.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 32
3.3 SWOT-анализ………………………………………………………………………………….. 34
3.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………. 36
3.5 Инициация проекта …………………………………………………………………………….. 38
3.6 Планирование управления научно-исследовательского проекта ………….. 40
3.7 Бюджет научного исследования ………………………………………………………….. 43
3.8 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования …………………………………………… 46
Выводы по главе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение»…………………………………………………………………………………. 48
4 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 50
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов …………………….. 50
4.2 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней опасного и
вредного воздействия и устранению их влияния……………………………………….. 53
4.2.1 Организационные мероприятия………………………………………………………… 53
4.2.2 Организация рабочего места оператора ПЭВМ …………………………………. 53
4.3 Безопасность при работе с вредными веществами ……………………………….. 55
4.4 Электробезопасность ………………………………………………………………………….. 56
4.5 Условия безопасной работы ………………………………………………………………… 58
4.6 Пожарная безопасность ………………………………………………………………………. 60
4.7 Термическая безопасность при работе с трубчатой печью …………………… 62
4.8 Требования безопасности во время работы с гидравлическим прессом … 63
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 65
Список публикаций ………………………………………………………………………………….. 66
Список использованных источников ………………………………………………………… 67
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 70

Таким образом, на основании результатов проведенных исследований,
приведенных в настоящей работе, сделан ряд выводов:
1. Проведен анализ свойств дисперсионного топлива, используемого в
реакторах ВТГР. Рассмотрены особенности данного типа реакторов.
2. Определены модельные оксиды, которые выступают в роли
имитаторов делящихся материалов в топливной таблетке. Наиболее близкими
по свойствам к оксидам ThO2, UO2 и PuO2 являются оксиды лантаноидов CeO2,
Nd2O3 и Sm2O3 соответственно. Также определены составы топливных
композиций: массовое содержание оксидов в таблетке представлено в трех
вариациях – 70 % Nd2O3 + 30 % Sm2O3, 100 % Nd2O3, 50 % CeO2 + 50 % Sm2O3.
Объёмное содержание оксидов в таблетке составляет 15 %.
3. Изготовлены таблетки из пресс-порошков различного состава,
проведен их отжиг при температуре 1200оС и анализ полученных образцов.
Установлено, что в результате отжига плотность таблеток возрастает,
причем максимальных рост проявляется у углеродных таблеток с добавлением
оксидов Nd2O3 и Sm2O3.
Показано, что явной зависимости плотности полученных таблеток от
давления прессования и способа перемешивания пресс-порошков не
наблюдается.
4. Проведён расчет экономических затрат. Бюджет затрат составил
412431,69 рублей. Проведён анализ социальной ответственности, в частности,
вредных и опасных факторов в ходе выполнения ВКР, а также основных мер
безопасности, согласно нормативным документам.
Список публикаций

1. Борецкий Е.А. Получение пластификатора для таблетирования
технического углерода / Е.А. Борецкий, В.В. Дмитриев, А.Д. Цветков; науч.
рук. Д.Г. Видяев // Изотопы: технологии, материалы и применение: материалы
V Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и
студентов, г. Томск, 19-23 ноября 2018 г. – Томск: Графика, 2018. – [С. 96].
2. Цветков А.Д. Развитие адсорбционной способности углеродных
материалов / А.Д. Цветков, В.В. Сукотнова; науч. рук. Е.А. Борецкий //
Изотопы: технологии, материалы и применение: сборник тезисов докладов VI
Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и
студентов, г. Томск, 26-29 октября 2020 г. – Томск: ТПУ, 2020. – [С. 55-56].

1.В.С.Корсаков,В.Ф.Выговский,В.И.Михан.Технология
реакторостроения. М.: «Атомиздат», 1977, с. 270.
2.Фрост Б. Твэлы ядерных реакторов. Пер. c англ. – М.:
Энергоатомиздат, 1986. – 248 с.
3.Алексеев С.В., Зайцев В.А. Торий в ядерной энергетике. – М.:
Техносфера, 2014. – 394 с
4.Ф.М. Митенков, Н.Г. Кодочигов, А.В. Васяев, В.Ф. Головко, Н.Н.
Пономарев-Степной,Н.Е.Кухаркин,А.Я.Столяревский.
Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор – энергоисточник для
промышленного производства водорода // Атомная энергия. 2004, т.97, в. 6, с.
432-446.
5.Н.Г. Кодочигов, С.Ф. Шепелев. Анализ аварийных режимов
модульного ВТГР // Атомная энергия. 2007, т. 102, в. 1, с. 53-57.
6.А.С. Черников, Н.Н. Пономарев-Степной, Ю.В. Конилев и др.
Шаровые твэлы ВТГР и некоторые результаты их испытаний // Атомно-
водородная энергетика и технология. М.: «Энергоатомиздат», 1986, в. 7, с. 185-
193.
7.А.С. Черников, Е.В. Комелев, З.А. Шокина и др. Атомно-
водородная энергетика и технология. М.: «Атомиздат», 1979, в. 2, с. 160-177.
8.А.С. Черников, В.С. Колосов, Л.Н. Пермяков и др. Конструкция и
основные характеристики твэлов ВТГР // Атомно-водородная энергетика и
технология. М.: «Энергоатомиздат», 1983, в. 5, с. 207-213.
9.В.Е. Иванов, В.Ф. Зеленский, В.А. Циканов и др. Дисперсионные
тепловыделяющиеипоглощающиеэлементынаосновеграфитана
пироуглеродной связке для высокотемпературных газоохлаждающих реакторов
// Реакторное материаловедение (Труды конференции по реакторному
материаловедению, Алушта, 29 мая –1 июня 1978 г.). М.: ЦНИИАтоминформ,
1978, т. 6, с. 308-325.
10. A.I. Voloshuk, V.A. Gurin, N.P. Odeychuk, S.S. Chaika. Preparation of
micro spherical fuel kernels for high-temperature gas-cooled reactors using
mechanical spheroidization method // Specialist’s meeting on gas-cool reactor fuel
development and spent fuel treatment (Moscow, 18 – 21 October, 1983). Moscow,
UCCK, 1985, p. 133-137.
11. S.V. Alekseyev, V.A. Zaytsev and S.S. Tolstoukhov, Dispersionnoye
yadernoye toplivo, (Tekhnosfera, Moskva, 2015), p. 135.
12. Гибриднаяториеваяреакторнаяустановкасисточником
термоядерных нейтронов на основе магнитной ловушки = Hybrid thorium energy
producing subcritical stand with a fusion neutron source based on a magnetic trap / А.
В. Аржанников [и др.] // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2019. – № 2. –
[С. 43-54].
13. Дорофеев Ю.Г., Мариненко Л.Г., Устименко В.И. Конструкционные
порошковые материалы и изделия. – М.: Металлургия, 1986. – 296 с.
14. Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых
порошковых заготовок. – М.: Металлургия, 1977. – 216 с.
15. КукинП.П.Безопасностьжизнедеятельности.Безопасность
технологических процессов и производств: учеб. Пособие / П.П. Кукин, В.Л.
Лапин – М., Высшая школа, 1999. – 318с.
16. Об основах охраны труда в Российской Федерации: Федеральный
закон от 17 июля 1999 № 181 – ФЗ // Российская газ. – 1999. – 24.07. – [С. 4]
17. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила
и нормативы «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы»
[Текст]. – Взамен СанПиН 2.2.2.542-96; введ. 2003-06-30. – М: Российская
газета, 2003. – 3 с.
18. ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность [Текст]. – Введ.
1983 01-07. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 2 с.
19. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда.
Пожарная безопасность.
20. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений
[Текст]. – Взамен СНиП 2.01.02-85; введ. 1998-01-01. – М.: Госстрой России,
ГУП ЦПП, 1999. – 6 с.