КОМПОЗИЦИОННЫЙ ТОПЛИВНЫЙ МОДЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ С ИНЕРТНОЙ ПОРИСТОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Композиционный топливный модельный материал, состоящий из инертной к облучению матрицы и частиц материала, моделирующего ядерный делящийся материал (младшие актиниды), отличающийся тем, что инертная матрица выполнена из пористого металлического материала, а частицы материала, моделирующего ядерный делящийся материал, равномерно покрывают внутреннюю поверхность пор инертной пористой металлической матрицы (ПММ) и находятся с ней в тепловом контакте.
2. Композиционный топливный модельный материал по п.1, отличающийся тем, что инертная ПММ может быть выполнена из нержавеющей стали, или тантала, или вольфрама, или их композиций в различных соотношениях.
3. Композиционный топливный модельный материал по п.1, отличающийся тем, что частицами материала, моделирующего ядерный делящийся материал (младшие актиниды), являются частицы оксидов некоторых элементов III группы (Се, или Th, или U).
2
4. Композиционный топливный модельный материал по п.1, отличающийся тем, что частицами материала, моделирующего ядерный делящийся материал, являются частицы оксида СеО.
2
5. Композиционный топливный модельный материал по п.1, отличающийся тем, что общая открытая пористость ПММ составляет 50-70%, а содержание СеО составляет 20-35 мас.%, при заполнении пор 30-40%.
6. Композиционный топливный модельный материал по п.1, отличающийся тем, что размер пор в ПММ составляет 70-150 мкм.
7. Способ получения композиционного топливного модельного материала, включающий в себя приготовление смеси из частиц порошка материала, предназначенного для изготовления инертной к облучению матрицы, прессование и спекание заготовок из подготовленной смеси с последующей вакуумной пропиткой металлоорганическими комплексами, или золями, или растворами нитратов элементов, моделирующих ядерный делящийся материал, отличающийся тем, что ПММ по п.1 изготавливаются или из однородного материала или из композиционного, включающего в себя несколько конструкционных материалов в различных пропорциях.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что ПММ для композиционного топливного модельного материала изготавливаются с размером пор 70-150 мкм и равномерным распределением открытой пористости по сечению изделия для введения материала, моделирующего ядерный делящийся материал.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что изготовление ПММ осуществляется методами порошковой металлургии с применением операций прессования и термообработки (спекания) начальных порошков и их композиций, что дает возможность получения ПММ с более точными допусками по размерам.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что изготовление ПММ осуществляется методами порошковой металлургии с применением операций прессования и термообработки (спекания) начальных порошков и их композиций, что позволяет достичь пористости 50-70% для последующего введения оксидов элементов, моделирующих ядерный делящийся материал.
11. Способ по п.7, отличающийся тем, что изготовление ПММ осуществляется в заданный размер без припуска на финишную обработку.
2
12. Способ по п.7, отличающийся тем, что введение в поры ПММ оксида СеО, моделирующего ядерный делящийся материал, осуществляется путем пропитки в динамическом вакууме металлоорганическими комплексами, или золями, или растворами нитратов церия с последующей термодеструкцией при помощи двухстадийной термообработки: 1 - нагрев в вакууме 0,7-1,3 кПа со скоростью 15-20 град./мин и выдержка при 200-220°C в течение 30-40 мин; 2 - нагрев в аргоне при атмосферном давлении со скоростью 8-12 град./мин и выдержка при 800-830°C в течение 60-70 мин.
2
13. Способ по п.7, отличающийся тем, что введение в поры ПММ оксида CeO осуществляется в 2-5 приемов, что позволяет регулировать содержание оксидов в пределах от 20 до 40 мас.%.
14. Способ по п.7, отличающийся тем, что в композиционном топливном модельном материале частицы материала, моделирующего ядерный делящийся материал, прочно сцеплены с основой ПММ, за счет чего теплопроводность композиционного топливного модельного материала повышается до десятков Вт/(м·°C).
15. Способ по п.7, отличающийся тем, что в композиционном топливном модельном материале существует открытая пористость, составляющая 30-40%, что способствует выведению продуктов деления и препятствует распуханию под воздействием облучения.