Технология сборки твэл с гарантированным зазором

Соединение сердечника с оболочкой должно предохранять ядерное топливо от коррозии при соприкосновении его с охлаждающей средой, задерживать продукты деления, препятствовать короблению сердечников во время эксплуатации (под облучением) и обеспечить относительно высокую теплопередачу от топливного элемента к охлаждающей среде.

Рис. 13 Твэл реактора ВВЭР-1000 1 топливный сердечник; 2 фиксатор топлива; 3 трубчатая оболочка; 4 нижняя концевая заглушка; 5 верхняя концевая заглушка; 6 нижний сварочный шов; 7 верхний сварочный шов.

Зазор между сердечником и оболочкой заполняют жидким натрием, сплавом натрия с калием, расплавом металла или гелием. При сборке некоторых сердечников с оболочкой зазор не выдерживается с жестким допуском. Установлено, что возможны большие колебания радиального зазора между стержнем из UO₂ оболочкой, так как температура поверхности сердечника при исходном диаметре зазора 0,4 мм не более чем на 100⁰С выше, чем в образцах с зазором диаметром 0,12 мм.

Герметизация твэлов при сборке Только в некоторых случаях можно получить вполне законченный твэл, который без дополнительной обработки может быть использован непосредственно при сборке. Чаще требуется дополнительная обработка, связанная с концевой заделкой (герметизацией) твэлов.

Герметизация твэл заключается в их сборке с концевыми пробками (заглушками). Сборку концевой пробки с оболочкой твэла выполняют различными методами. Выбор того или иного метода определяется конструктивным оформлением собираемых деталей и их материалом. Наиболее распространенным способом герметизации твэл является дуговая сварка в защитной атмосфере с использованием нерасходуемого электрода. Применяется также дуговая сварка в защитной атмосфере с использованием расходуемого электрода, сварка электронным пучком, ультразвуком и трением.