🗊Презентация Физико-технические основы создания ЭГК для термоэмиссионных ЯЭУ различного назначения

Основные направления НИОКР для обеспечения требуемых характеристик ЭГК

Схема многоэлементного ЭГК (продолжение)

Конструкция одноэлементного ЭГК КЯЭУ «ЕНИСЕЙ»

Унифицированный электрогенерирующий канал

Схема ЭГК с внешним расположением топлива

Схема ЭГК с вынесенной из активной зоны термоэмиссионной системой преобразования (с двукратным резервированием термоэмиссионных преобразователей)

Концепция комбинированного ЭГК

Обобщенные характеристики ТЭП с различными парами электродных материалов и схемами организации рабочего процесса по результатам НИОКР ГНЦ РФ-ФЭИ

Принципиальная схема базовых технологий, использующихся при формировании эмиссионных покрытий электродов ЭГЭ и ЭГК

Структура поверхности и азимутальное распределение вакуумной работы выхода электронов Wфт. [111]

Эмиссионные характеристики и схемы эмиттерных оболочек

Зависимости Рейзора перспективных эмиттеров

Зависимости Рейзора перспективных коллекторов

Концепция специалистов ГНЦ РФ-ФЭИ

Выбор платины обусловлен наиболее высокой вакуумной работой выхода для эмиссионных поликристаллических покрытий эмиттера, что обеспечивает: Выбор платины обусловлен наиболее высокой вакуумной работой выхода для эмиссионных поликристаллических покрытий эмиттера, что обеспечивает: максимальную эффективность эмиттера; стабильность его свойств при воздействии рабочей среды МЭЗ. Исследования и испытания показали, что 35 мкм Pt покрытия при эмиттерных температурах формируют в эмиссионном слое молибденовой или вольфрамовой оболочек приповерхностный сплав, на порядки уменьшающий скорость испарения платины и понижающий приведенную степень черноты электродной пары.

Электродная пара Pt–сплав ВХ2У НИР по увеличению эффективности и ресурса термоэмиссионных преобразователей проводились по двум основным направлениям: исследование преобразователей с эффективной электродной парой - платиновое поликристаллическое покрытие на эмиттере и покрытие из малолегированного хром-ванадиевого сплава ВХ2У на коллекторе; поиск рабочего процесса, способного формировать и длительно поддерживать на высоком уровне выходные электрические характеристики низкотемпературного термоэмиссионного преобразователя.

Освоены технологии создания платинового и ВХ2У-покрытий толщиной 310 мкм, позволяющие формировать покрытия на внутренней и наружной поверхности эмиттерной и коллекторной оболочек. Освоены технологии создания платинового и ВХ2У-покрытий толщиной 310 мкм, позволяющие формировать покрытия на внутренней и наружной поверхности эмиттерной и коллекторной оболочек. В обоснование технологий проведен комплекс исследований и испытаний: экспериментальные исследования температурной эволюции - элементного состава электродов, - кристаллографической ориентации рабочей поверхности электродов; - работы выхода эмиссионных покрытий для широкого диапазона температуры электродов; испытания электродов с покрытиями в лабораторных ТЭП с электронагревом. Подтвержденный экспериментально к настоящему времени рабочий ресурс термоэмиссионных преобразователей на основе термоэмиссионной пары материалов платина-ВХ2У составляет около одного года.

Экспериментальные результаты испытаний низкотемпературных ТЭП/ЭГЭ с электродной парой Pt-ВХ2У

Основные причины деградации характеристик КЯЭУ «ТОПАЗ»

Щелочноземельные и редкоземельные ПД существуют в топливной матрице UO2 в виде нелетучих оксидов. Активно мигрировать по полостям ЭГК и выходить в газоотводной тракт могут их материнские нуклиды Kr,Xe,Rb и Cs Щелочноземельные и редкоземельные ПД существуют в топливной матрице UO2 в виде нелетучих оксидов. Активно мигрировать по полостям ЭГК и выходить в газоотводной тракт могут их материнские нуклиды Kr,Xe,Rb и Cs Kr→Rb→Sr→Y→Zr→Nb→Mo Xe→Cs→Ba→La→Ce→Pr→Nd