алюмінію. Для керамічних сердечників спекают або сплавляють оксиди або карбіди урану або торію (UO2, ThC2). p align="justify"> Високим вимогам по механічній міцності і стійкості фізичних властивостей і геометричних розмірів в умовах інтенсивного нейтронного і ? -випромінювання найбільш відповідають керамічні та металокерамічні сердечники, однак через наявність наповнювача для них потрібна ядерне паливо підвищеної збагачення (з вмістом 235U до 10% і більше). Для підвищення стійкості сердечника, в нього іноді додають матеріали, інтенсивно поглинають нейтрони (наприклад, молібден).
У більшості енергетичних реакторів зазвичай застосовують керамічні сердечники з двоокису урану (UO2), які не деформуються протягом робочого циклу вигоряння палива. Інша важлива властивість цього з'єднання - відсутність реакції з водою, яка може призвести у разі розгерметизації оболонки ТВЕЛу до потрапляння радіоактивних елементів у теплоносій. Також, до достоїнств діоксиду урану можна віднести те, що його щільність близька щільності самого урану, що забезпечує потрібний потік нейтронів в активній зоні. p align="justify"> Оболонка
Хороша герметизація оболонки ТВЕЛів необхідна для виключення попадання продуктів поділу палива в теплоносій, що може спричинити поширення радіоактивних елементів за межі активної зони. Також, у зв'язку з тим, що уран, плутоній та їх сполуки вкрай хімічно активні, їх хімічна реакція з водою може спричинити деформацію ТВЕЛу та інші небажані наслідки. Матеріал оболонки ТВЕЛів повинен мати такими властивостями:
В· висока корозійна, ерозійна і термічна стійкість;
В· він повинен істотно змінювати характер поглинання нейтронів в реакторі.
Оболонки ТВЕЛів в даний час виготовляють із сплавів алюмінію, цирконію, нержавіючої сталі. Сплави Al використовуються в реакторах з температурою активної зони менш 250-270 В° C, сплави Zr - в енергетичних реакторах при температурах 350-400 В° C, а нержавіюча сталь, яка інтенсивно поглинає нейтрони, - в реакторах з температурою більше 400 В° C. Іноді використовують і інші матеріали, наприклад, графіт. p align="justify"> У разі використання керамічних сердечників, між ними і оболонкою залишають невеликий зазор, необхідний для врахування різних коефіцієнтів теплового розширення матеріалів, а для поліпшення теплообміну оболонку ТВЕЛу разом з сердечниками заповнюють газом, який добре проводить тепло, найчастіше для цих цілей використовують гелій. У процесі роботи ТВЕЛу вихідний зазор (приблизно 100 мкм по радіусу) зменшується, аж до повного зникнення. p align="justify"> Конструктивне виконання
ТВЕЛ реактора ВВЕР-1000 являє собою трубку, заповнену таблетками з двоокису урану UO2 і герметично ущільнену. Трубка ТВЕЛу виготовлена ​​з ре...
