ТРУБЧАТАЯ ОБОЛОЧКА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ВОДЯНОГО РЕАКТОРА

1. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора для реактора с водой под давлением, содержащая наружный слой (6) из первого сплава на основе циркония и имеющая металлургически присоединенный к ней внутренний слой (7) из второго сплава на основе циркония, причем этот внутренний слой приспособлен для защиты (7) трубчатой оболочки (4) против коррозионного растрескивания под напряжением, при этом второй сплав на основе циркония содержит олово в качестве легирующего материала, и при этом каждый из сплавов на основе циркония содержит по меньшей мере 96% по весу циркония, отличающаяся тем, что главные легирующие материалы первого сплава на основе циркония представляют собой ниобий, железо и олово, при этом содержание любых дополнительных веществ составляет ниже 0,05% по весу, и тем, что первый сплав на основе циркония содержит по меньшей мере 0,1% по весу ниобия.
2. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой главные легирующие материалы первого сплава на основе циркония содержат хром.
3. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1 или 2, в которой первый сплав на основе циркония содержит кислород.
4. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой первый сплав на основе циркония содержит 500-2000 миллионных долей по весу кислорода.
5. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой первый сплав на основе циркония содержит 0,6-1,2% по весу ниобия, а предпочтительно 1,0-1,1% по весу ниобия, и наиболее предпочтительно 1,02-1,04% по весу ниобия.
6. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой первый сплав на основе циркония содержит 0,6-1,2% по весу олова, а предпочтительно 0,6-1,0% по весу олова, и наиболее предпочтительно 0,6-0,8% по весу олова.
7. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой первый сплав на основе циркония содержит 0,1-0,3% по весу железа.
8. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой главные легирующие материалы второго сплава на основе циркония представляют собой олово и железо и в которой содержание любых дополнительных веществ составляет ниже 0,05% по весу.
9. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой второй сплав на основе циркония содержит 0,1-1% по весу олова.
10. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой второй сплав на основе циркония содержит 0,02-0,3% по весу железа.
11. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой внутренний слой (7) является частично перекристаллизованным.
12. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой внутренний слой (7) является полностью перекристаллизованным.
13. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой наружный слой (6) является частично перекристаллизованным.
14. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора (4) по п.13, в которой степень перекристаллизации в наружном слое (6) составляет 45 - 90%.
15. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.14, в которой степень перекристаллизации в наружном слое (6) составляет 50 - 70%.
16. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, которая была изготовлена путем совместного выдавливания первой трубки (8) из первого сплава на основе циркония и второй трубки (9) из второго сплава на основе циркония.
17. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.1, в которой толщина внутреннего слоя (7) составляет 5-40% от толщины трубчатой оболочки (4) тепловыделяющего элемента реактора.
18. Трубчатая оболочка (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по п.17, в которой толщина внутреннего слоя (7) составляет 5-15% от толщины трубчатой оболочки (4) тепловыделяющего элемента реактора.
19. Стержневой тепловыделяющий элемент (3) водяного реактора, содержащий трубчатую оболочку (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора по любому из предшествующих пунктов и топливные таблетки, заключенные в трубчатой оболочке (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора.
20. Тепловыделяющая сборка (1) водяного реактора, содержащая по меньшей мере два стержневых тепловыделяющих элемента (3) по п.19.
21. Способ изготовления трубчатой оболочки (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора для реактора с водой под давлением, включающий в себя стадии
обеспечения первой трубки (8) из первого сплава на основе циркония, имеющей внутренний диаметр и наружный диаметр,
обеспечения второй трубки (9) из второго сплава на основе циркония, имеющей внутренний диаметр и наружный диаметр, при этом наружный диаметр второй трубки (9) по существу равен внутреннему диаметру первой трубки (8),
вставки второй трубки (9) в первую трубку (8), и
совместного выдавливания первой трубки (8) и второй трубки (9) с формированием трубчатой оболочки (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора, при этом каждый из сплавов на основе циркония содержит по меньшей мере 96% по весу циркония, отличающийся тем, что главные легирующие материалы первого сплава на основе циркония представляют собой ниобий, железо и олово, при этом содержание любых дополнительных веществ составляет ниже 0,05% по весу, и тем, что первый сплав на основе циркония содержит по меньшей мере 0,1% по весу ниобия.
22. Способ по п.21, в котором перед тем, как вторую трубку (9) вставляют в первую трубку (8), внутреннюю поверхность первой трубки (8) подвергают механической обработке резанием так, что внутренний диаметр первой трубки (8) по существу соответствует наружному диаметру второй трубки (9).
23. Способ по п.21 или 22, причем этот способ также включает в себя стадию термической обработки трубчатой оболочки (4) тепловыделяющего элемента водяного реактора так, что вторая трубка (9) полностью перекристаллизовывается, и так, что первая трубка (8) частично перекристаллизовывается.
24. Способ по п.23, в которой степень перекристаллизации первой трубки (8) составляет 45 - 90%.
25. Способ по п.24, в которой степень перекристаллизации первой трубки (8) составляет 50 - 70%.
26. Способ по п.23, в котором термическую обработку выполняют при температуре 485-565°С.
27. Способ по п.26, в котором термическую обработку выполняют в течение 1-6 часов.