Table of Contents

יסודות דיסtinctive Foundations of CANDU Fuel Technology

צי הכור של קנדה CANDU תופס עמדה ייחודית בנוף הגרעיני העולמי על ידי הפעלת דלק אורניום טבעי דו חמצני, חיסול הצעד ההעשרה היקר והרגיש ביותר הנדרש על ידי רוב עיצובי כור כוח אחרים.יכולות אלה נשענות לחלוטין על המאפיינים של מים כבדים (דיום חמצני), המשמש גם את מדדי הבטיחות המשתנים וגם את הפחתת משקלה של מערכת הביטחון הנמוכה ביותר שלה עם אורניום המכיל רק 0.71% של ייצור גרעיני, כל טוהר של גזי דם גרעיני, חייב להשיג דיוק, וריקבון מסחרי, כל שלב של ייצור נקימה, על בסיס חומר נפץ, וריקנות, כל רמה אחת, על בסיס חומר נפץ, על בסיס חומר נפץ גרעיני, על ידי טוהר של פחמן חד-חמצני, כל רמה אחת, על בסיס רמת דלק חד-ממדי, על ידי ייצור נקיה, על ידי טוהר של פחמן חד-ממדי, על ידי טוהר של פחמן-ממדי, על ידי ייצור נקיה, על ידי טוהר של פחמן-ממדי, על ידי טוהר של פחמן-ממדי, ונקייה, על ידי טוהר של פחמן-ממדי, כל רמה גבוהה של פחמן-ממדי, אשר מסייע, אשר מסייע, על ידי טוהר של 7.

CANDU דלק Bundle אדריכלות ועקרונות הנדסה

העיצוב הסטנדרטי 37-element יוצר את עמוד השדרה התפעולי של מחזור דלק CANDU, אם כי גרסאות עם 28 או 43 אלמנטים קיימים עבור מודלים ייחודיים כור ודירוגי חשמל. A טיפוסית של כ-495 מ"מ באורך ו- 102 מ"מ בקוטר, המכילה רכיבי דלק עיפרון מדויקים מסודרים מסודרים Zcallementd כוללים טבעות כורסאות עגולות, כולל גרף רחב של אורניום, כולל גרף של כדוריות חום, עם מצופה, כולל סגסוגת Zcoy-Crequarelimate, עם גרף קבוע, עם גרף קבוע, כולל גרף 2, כולל משטח Ccoy-Cyd, כולל חיתוך שטח גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף מצופה, כולל גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף גרף ריבועי, עם גרף מצופה, כולל גרף קבוע, עם גרף קבוע, כולל גרף קבוע, עם גרף קבוע, כולל ריבועי, כולל גרף גרף גרף ריבועי, כולל גרף גרף ריבועי, כולל גרף קבוע גרף ריבועי,

הנדסה Constraints נהיגה עיצוב התפתחות

הגיאומטריה בונדל שולטת ישירות בהפצת כוח, ירידה בלחץ קריר, והתנהגות המתדלוק של כוח על כוח על כוח על כוח מתדלקים באופן מלא באמצעות מכונות דלק המופעלות מרחוק, כל חבילה חייבת להחליק בצורה חלקה דרך צינורות לחץ Zircaloy למנוע צינורות דלק סגור ללא עומס, מנקה, או ייצור פסולת שיכולה לפשר לאחר מכן תנועה.

בחירת חומרים Rationale עבור Cladding ו- Structural Components

סגסוגת Zirconium נבחרה עבור cladding, קצה מכסה, ולוחות קצה מבוסס על סגסוגת תרמי-neutron נמוך לכידת חצי-מחלקה, התנגדות קורוזיה יוצאת דופן במים כבדים עתירי עתירי, ונכסים מכניים חזקים בטמפרטורות הפעלה עד 310 מעלות צלזיוס. Zircaloy-4 הרכב, המכיל כ 1.5% tin, 0.2%, 0romium, ו- zirconium יעיל מספק שינויים לאחר מכן, מעקב יעיל של סגסוגת זמן, כלומר, כלומר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, הוא חיובי, לאחר מכן, לאחר זמן, לאחר מכן, סגסוגת מאוחרת יותר, לאחר מכן, סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת מאוחרת יותר, הוא מסוגל, כלומר, הוא מסוגל, הוא שינוי חיסור, 000 של מעקב, 000, 000, 000, 000 סגסוגת של ביצועים גמישה, 000 סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת גמישה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 סגסוגת של סגסוגת של מעקב, 000 סגסוגת של מעקב, 000, 000, 000 סגסוגת של ביצועים דלקת, 000 סגסוגת

Uranium Dioxide Feedstock: Procurement, Conversion, and Quality Control

שרשרת הייצור מתחילה עם אורניום ריכוז (U3O8) שמגיעה מפעילות הכרייה מוכרת ברחבי קנדה, אוסטרליה, קזחסטן ואזורים ייצור אחרים. במתקן ייצור הדלק, המעבר המרה לאבקת אורניום טיהור גבוהה באמצעות מסלול כימי רטוב מעורב פירוק חומצה חנקית, פתרון החילוץ כדי להסיר זיהומים, משקעים של דילוליום, וזרימה בצמצום אווירת מימן מתקדמת לפירוק שטח מסוים, ייצור לפני ייצור חלקיקים, וכתוצאה מכך, הוא צורך ייצור חלקיקים ספציפי.

פרוטוקולים של אבקה ואימות

  • (FLT:0) אימות ההרכבה המפונק:FLT:1 ספקטרום ההפלגה הירומטרית מאשר כי תוכן אורניום-235 נשאר בתוך 0.711 ± 0.002% על ידי משקל.כל סטייה מעבר ללהקה צרה זו עלולה לשנות את תגובת הליבה ואת תגובת מערכת בקרת כור אתגר, מה שהופך את המדידה הזו לכל ייצור.
  • (FLT:0) תוכן בורון שווה:FLT:1 ; Neutron-absorbing זיהומים כולל בורון, קדמיום, samarium, יורוpium, ו gadolinium נמדדים בחלקים למיליון באמצעות ספקטרום מסה פלזמה חד פלסמה יחד עם ספקטרום שווה ערך מוחלט חייב להישאר מתחת 1.0 μg / gadolinium של אורניום כדי למנוע ניצול parasitic de ספקטרום כי יהיה שווה.
  • (FLT:0)Moisture and Volatile Species: ⁇ F1) לחות ריבונית מעל גבולות ספציפיים מוביל לשחיקה סדקים ולא מבוקרת במהלך חטא. Karl Fisher titration וניתוח תרמוגרפי מבוצעים על כל אצווה אבקה כדי להבטיח את לחות נשאר מתחת ל -200 מיקרוגרם /g.
  • שטח פני השטח (טוב יותר): FIRLT:1 (מכילה בטווח של 2.5 עד 5.5 m2/g כדי להבטיח התנהגות לוחצת אחידה וקנטינות מחטאים מחדש.שטח מחוץ לטווח זה תוצאות בדחיסות ירוקה משתנה וצמצום בלתי צפוי במהלך מחזור החטא.
  • (FLT:0) אימות צפיפות ירוק: 1FLT (כל אבקה היא בעלת לחץ במבחן וחטאת לאשר כי היא יכולה להשיג את ה-95-97% הנדרשת של צפיפות האו"ם התיאורטי (10.4-10.6 גרם / ס"מ3) ללא גידול חריג או פורוזיות מוגזמת.

רק אבקה מספקת הרבה קריטריונים קבלה להמשיך להשחית, עם כל הרבה מזורם באחסון מבוקר-אטמוספרה עד ששחרור המעבדה הרשמית מוענק על ידי אנשי צוות טכניים מוסמכים.

ייצור Pellet: Pressing, Sintering, and Precision Ending

כדורי דלק נוצרים באמצעות עורב מלוטש או הידראולי אשר מספקים כמות מעוקבת בדיוק של אבקת UO2 לתוך משטח פלדה קשה למות על ידי לחץ של 250-400 MPa.הירכיים הירוקות וכתוצאה מכך יש מספיק כוח מכני להעברה כדי להחריד של פרוות.כל אחד גלולה יש מעט קצה קצה כדי להכיל התרחבות תרמילאית במהלך קריסת ו chamd כדי למזער את העיצובים מתקדמים.

בקרת תהליכים ו Atmosphere Management

אגן ירוק טעון על מגשי molybdenum ועובר דרך רב-zone חטאים הפועלים בערך 1750 מעלות C במשך ארבע עד שמונה שעות באווירה מימן-argon זורם.סביבה הפחתת מבטיחה את תחמוצת אורניום שומרת על נקודת חמצן סטוכמטרית מתחת ל- 20, 000 ברציפות, ומונעת היווצרות של תחמוצת-חמצני גבוהה יותר כי תת-חמצני נמוך יותר, 000 קמצמיכות-דלקת חמצן נשלטת, 000-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקת-דלקתית, לפחות.

בדיקה אחרונה ב-6 ביולי 2008. ^ Sintering Inspection and Dimensional control

  • (FLT:0) שחיקה ללא תשלום: FLT:1 Sintered pellets עוברים שחיקה ממוקדת מדויקת כדי להשיג את הקוטר הסופי של 12.15 מ"מ עם סובלנות של ±0.01 מ"מ.תהליך ההשחיקה מסיר זיהום פני השטח, מיקרו-קracks ו ⁇ צפיפות שיכול לקדם אינטראקציה t-d במהלך שירות.
  • (FLT:0)Laser ממדי גישור: FIRLT:1 למערכות אופטיות מהירות גבוהה למדוד את קוטר גלולה, אורך, עומק צלחת וזווית chamfer ב-100% בדיקה באמצעות לוח.
  • (FLT:0) בדיקה ויסקיאלית: 1FLT) מפעילי רכב בודקים כל גלולה תחת תאורה מבוקרת עבור סדקים, צ'יפס, בורות, ופירוק. פגמים על פני השטח מעל 0.5 מ"מ בכל ממד הם סיבה לדחייה וחזרה לזרם ההתאוששות.
  • (ב) ⁇ :0) קביעת חישה: 1.השיטה של הארכיבישוף מספקת משוב מהיר על צפיפות מחוספסת.פלים מחוץ לחלון צפיפות תיאורטית 95-97% מחוסנים לעיבוד מחדש או לסילוק.
  • (FLT:0) למדידת גודל של גרדן: FLT:1 ⁇ ⁇ מטבוליזם מטאלוגרפיים מטושטשים ונבדקים תחת מיקרוסקופיה אופטית עם תוכנת ניתוח תמונה. גודל דגנים ממוצע חייב ליפול בין 8 ל-15 מיקרומטר כדי להשיג את האיזון הנדרש בין שימור גז פשוש לבין כוח מצמרר תחת הקרנה.
  • (FLT:0) ניתוח לחות וסיבסודי וגז: FIRLT:1 ,המשה האתרמימה בשילוב עם אמצעי ספקטרומטריה המונית מיושש ותוכן לחות כדי לאשר עמידה במגבלת המימן של 0.5 מיקרוגרם / g, הגנה מפני דחיית סדקים של הדבקות בשירות.

Zircaloy Cladding Tube הפקה והכנת

צינורות cladding Zircaloy-4 מיוצרים באמצעות חדירה של שטר חלולים ואחריו מספר חולות קר-פלינג עם ואקום ביניים annealing כדי להשיג את התכונות המכאניות הנדרשות ואת אחידות הקיר.ממד הצינור המוגמר הם בערך 13.1 מ"מ מחוץ לקוטר עם קיר 0.40 מ"מ, נשמר בתוך 0.03 מ"מ באמצעות שליטה קפדנית של תהליך.

סיום פעולות Cap Welding and Element Closure

לאחר שכדורים מועסים לתוך הצינור הקליד, תהליך של זקלוי מוטבע Zircaloy סוף מוכנס אל הקצה הפתוח ונטבע באמצעות גז מדויק או גז גז עמיד בלחץ תהליך תוך שמירה על חום תחת אווירה של בידוד ראשונית של ריאה / שמנת יתר על ידי 10 גרם משקל מוחלט של חומצה מלאה של חום / רחם על כל אחד מהם נבחרים לייצר רגישות תרמית, קנסות בסדר גמורה עם תכונות מכניות של 10 / 1x 000 קרינת שומן.

האסיפה הבונדלה, ה- Dimensional Verification ו-Identification

רכיבי דלק בודדים ממוקמים לתוך דיוק ריצוף והצטרפו להצלחות קצה Zircaloy באמצעות הקרנה התנגדות הקרנה רוויה עם פרופילים הנוכחיים והלחץ נשלטים בדיוק. Graphite inter-elements הם pre-bond לאלמנטים במהלך ההרכבה כדי למנוע מגע מתכת-to-metal ולשמור על זרימת קירור עקבי.לאחר ההרכבה, כל חבילה שלמה עובר דרך רצף של מכני ואימות: בדיקות מכניות ואימות:

  • (FLT:0) ,Straightness ומדידה קשת: ההרחבה 1 (Apack קשת העולה על 1 מ"מ מעל אורך 495 מ"מ שלה מהווה סיכון של דבקות בדלק בכוח.מד לייזר לאמת יישרות מפני מגבלות ספציפיות, עם תוצאות שנרשמו ב-Ace Quality dosier.
  • (FLT:0) יישום אימות: FLT1 Go/no-go Measures מאשר כי ערוצי זרימה קרירים בין רכיבי דלק סמוכים הם ללא מכשולים ועומדים בדרישות עיצוב הידראוליות ל קירור אחיד.
  • (FLT:0) , End צלחת ההפקעה: 1 ,הזווית בין כל צלחת קצה לבין ציר ארוך טווח החבילה חייבת להיות בתוך 0.5 מעלות כדי להבטיח הצצה אמינה עם חבילות צמודות טעון לאותו ערוץ דלק.
  • (FLT:0) משקל ומרכז של כוח הכבידה: ראטאל 1 (FLT:1 ), כל חבילה שוקלת לאמת טעינה של גלולה, ואת מרכז המשיכה צירי מחושב כדי להבטיח מיקום יציב במהלך פעולות דלק על כוח.
  • (FLT:0) מציין זיהוי ייחודי: FLT:1 כל חבילה מקבל מזהה לייזר מקודש את תאריך הייצור, קו הייצור, מספר אבקה ומספר חום של חומר cladding.ציון זה מספק מעקב מלא לאורך מחזור חיי הדלק מאיור דרך אי-דיור לאחסון דלק.

טכנולוגיות מתקדמות שאינן הרסניות

מעבר לשיטות בדיקה קונבנציונליות, ממריצים דלק מעסיקים מערכות הערכה לא הרסניות המסוגלות לזהות פגמים מיקרוסקופיים שיכולים לגדול לתוך דליפים במהלך שירות כור.טכניקות אלה מספקות שכבה נוספת של אבטחת איכות והם כפופים להתאמה סדירה נגד תקני ההתייחסות הניתנים למכונים המטרולוגיה הלאומית.

בדיקה אחרונה ב-Early-Array Ultra Inspection of Closure Welds

בשלב זה של קורט טרנפורים לסרוק כל נפח קצה-cap באמצעות זוויות מרובות של דבורים, יצירת ייצוג תלת-ממדי של המבנה הנולד.המערכת יכולה לזהות הפסקות מתכננות כ -200 מיקרומטר, כולל חוסר-היתוך, פורוזיות, וסימנים דמויי סדק. Defects מעל קריטריונים קבלה אוטומטיים של האלמנט המושפע, עם המיקום ותיעוד של ניתוח שורש.

Eddy Current Testing for Cladding Surface Integrity

רוטט מערכות נוכחיות רדי לחצות את מלוא אורך של כל רכיב דלק, לזהות פני השטח ואת זוועות ליד-surface כגון שריטות, בורות, laps, ואת הכללות חומרים זרים. אלגוריתמי עיבוד אותות מתקדמים נטולי אותות מפלה בין שינויים גאומטריה שפיר ופגמים אמיתיים, צמצום שיעורי דחייה כוזבים תוך שמירה מתחת ל -10% של עובי הקיר המקלד.

X-Ray Computed Tomography for Internal Structure Verification

דוגמה סטטיסטית של חבילות מושלמות עובר אלמוגרפיה ממוחשבת כדי לאמת תכונות פנימיות כולל אחידות פערים ⁇ , היעדר שברים של גלולה באזורי החלל הבין- ⁇ , דחיסה נכונה של האביב הפעום, והיערכות נאותה של העומס, בדיקות אלה של מיפוי תהליך סטטיסטי החל בכל הייצור ולספק ראיות ישירות של מערכת הבדיקה.

איכות מסמך הבטחת איכות ורישום

אבטחת איכות דלק גרעינית משתרעת מעבר לבדיקות של חנויות לתיעוד מקיף, המעכב את שתי הנציבות לביטחון גרעיני בקנדה וסטנדרטים גרעיניים בינלאומיים.כל ייצור מייצר חבילת נתונים של הסמכה הכוללת:

  • תעודת אבקה של ניתוח עם אסימונים אוטופיים תוצאות
  • חיתוך רשומות תהליכים וגרפים בקרת צפיפות
  • תעודות צינור קלדינג ומפות C-scan
  • פרמטרים פרמטרים עבור כל סגרה
  • בדיקת הדלפה Helium תוצאות עם רשומות אימות רגישות
  • נתוני בדיקה ממדיים ומערכת בקרה סטטיסטית
  • ארכיון דיגיטלי Non-destructive Testing
  • אישור החבילה הסופי חתום על ידי מהנדס בקרת איכות מוסמך

רשומות איכות נשמרות על חיי השירות המלא של הדלק, בדרך כלל המשתרעות על 15-20 שנים מייצור באמצעות אי-הההסברה לאספקת דלק, מסמכים אלה מהווים את הבסיס לראיות המשפטיות שנבחן במהלך ביקורת רגולטורית תקופתית וסקירות רישוי של המתקן.מערכת ניהול האיכות של המברק נבחנת תוערך באופן קבוע נגד מסגרת הרגולציה שפורסמה על ידי FLT:0Canadian Safety CommissionFLT1 ובינלאומי אבטחת האיכות של 3.

הגנה מפני קרינה ועיסוק בבטיחות

בעוד אורניום טבעי מציג סיכון קרינה חיצונית נמוך יחסית, אבק אלפא-מקצוץ שנוצר במהלך שחיקה של שומן, טיפול אבקה, ותחזוקה של פראנס דורש להכיל חזק ואמצעי ניטור.דלק פועל מערכות ventilation scade שמירה על רמות זיהוי שלילי של מים שונים על פני אזורי תעשייה, עם רמות תחזוקה גבוהות של דלק רציף (HEPA) מוטציות להשגת יעילות להסרת יעילות עבור חלקיקים ובקרת אבטחה מלאה של 0.

חידושים ומושגים מתקדמים של דלק

בעוד עיצוב החבילה 37-element הראה אמינות יוצאת דופן מעל חמישה עשורים של שירות, תוכניות מחקר ופיתוח מתמשך מחפשים לשפר את ביצועי הדלק, להאריך את שריפת השחרור, להפחית את נפח הפסולת באמצעות חידושים ממוקדים בחומרים ובשיטות ייצור.

דלק UO2 עבור הגדלת פישטוש גז

תוספות כולל כרום (Cr2O3) ואלומיניום (Al2O3) בריכוזים של 0.1-0.5% על ידי משקל נמצאים תחת חקירה כדי להגדיל את גודל הדגנים מעבר לטווח 8-15 מיקרומטר הרגיל. ניסויים הייצור הראו כי chromia-doped pellets יכול להשיג ממוצע של 30-50 מטר תוך שמירה על צפיפות גבוהה מעל 95% ושחיטה מקובלת.

ג'ממטים מתקדמים לשיפור ביצועים הירומאליים-הירוקוליים

עיצובי החבילה האבולוציוניים עם קוטרים של אלמנטים שונים, ספירות טבעת משתנות, ואופטימיזציה של ספיגות בין-element נבדקו תחת תוכנית התגובה CANDU מתקדמת.תצורה זו שואפת להפחית את דירוגי היסוד, לשפר את שולי חום קריטיים, ולהפחית פעמי רִיק רִיק רִיק רִיק רִיקְטְטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶטֶט

מחזור הדלק DUPIC: שימוש ישיר של דלק PWR

השימוש הישיר של פולי PWR ב- CANDU (DUPIC) מושג, שפותח באמצעות תוכנית מחקר משותפת בין קנדה לרפובליקה של קוריאה, עקף עיבוד שערורייתי על ידי יבש-refupricating בילה את דלק מים קלים מים מים לחבילות קבועות של CANDU-תואמים.שיטת האחסון כוללת טיפול oxidation-reduction של peWRpellets כדי להפחית את דרישות הטיפול מרחוק של CANDU.

מבנה שרשרת האספקה העולמי והסטנדרט הבינלאומי

כ-30 כורים תפעוליים של CANDU ברחבי קנדה, ארגנטינה, רומניה, סין, דרום קוריאה, הודו ופקיסטן שואבים על שרשרת ייצור דלק מגוונת הכוללת מתקני ייצור מוסמכים במדינות מרובות.כל מתקן פועל למפרט עיצוב משותף וסטנדרט אבטחת איכות, ומבטיח כי חבילות המיוצרות במדינה אחת יכולות להיות טעון בבטחה לתוך כורים אנרגיה אחרים עם ביטחון מלא במאפיינים שלהם, סטנדרטיים של הסוכנות הבין-לאומית, בדיקה תעשייתית ואספקה ארגונית, באמצעות קיבולת ארגונית סטנדרטית של הסוכנות הבין-לאומית, החלטית של הסוכנות הבין-לאומית, ומנגנוני בקרה ומנגנוני בקרה ומנגנוני בקרה משפטיים, עם ניהולית של הסוכנות הבין-לאומית, עם ניהולית של הסוכנות הבין-לאומית, עם מנגנוני בקרה ומנגנוני ניהולית של הסוכנות הבין-לאומית, עם ניהולית של הסוכנות הבין-לאומית, עם ניהולית תקן ניהולית תקן ניהולית תקן ניהולית ומנגנוני ניהולית תקן ניהולית תקן ניהולית של הסוכנות הבין-לאומית, עם מנגנוני בקרה ומנגנוני בקרה משפטיים, עם ניהולית ומנגנוני בקרה משפטיים ומנגנוני בקרה משפטיים, עם רשויות ניהול עצמאיות, עם ניהולית של הסוכנות הבין-לאומית, עם ניהולית תקן ניהולית ומנגנוני ניהול עצמאיות, עם ניהול עצמאיות, עם ניהול עצמאיות, עם ניהולית תקן ניהול עצמאיות

מסקנה: מערכת שנבנה על אחריות ועל אחריות

ייצור של דלק כור CANDU מייצג שילוב מתואמת בקפידה של עיבוד כימי, הנדסה קרמיקה, מחזורי דיוק, ומערכת בקרת איכות רב שכבתית.על ידי הסתמכות על אורניום טבעי וחבילה מודולרית אופטימיזציה עבור תנופה כבדה מים, מחזור דלק CANDU ממשיך לספק משאבים יעילים להפליא תוך שמירה על תקני בטיחות כי עמידה או עולה על אלה של כל מערכת הפעלה בפועל.