Критическое уравнение

ТВСА состоит из следующих основных частей: головки, силового каркаса, пучка ТВЭЛов, хвостовика.

Силовой каркас - (обеспечивающий жесткость и прочность) образуют 15 дистанционирующих решеток из сплава Э110 и 6 уголков из сплава Э635, к которым ДР приварены контактной точечной сваркой. Уголки каркаса крепятся к хвостовику (из нержавеющей стали) винтами. Центральная труба (ЦТ) из сплава Э635, служащая для размещения сборок КНИ и 18 направляющих каналов (НК), также из сплава Э635, крепятся резьбовыми соединениями к нижней несущей решетке, которая при помощи шести стальных пластин приваривается к хвостовику. Для подкрепления несущей решетки в хвостовике имеется опорная конструкция из 3-х ребер. Силовой каркас воспринимает нагрузки от внутренних сил, вызываемых трением ТВЭЛов в ячейках ДР при терморадиационном росте, и изгибающих моментов направляющих каналов, возникающих под действием усилий от прижимных пружин. Силовыми элементами, соединяющими головку и хвостовик и воспринимающими нагрузки при транспортно-технологических операциях, служат 18 направляющих каналов из сплава Э635.

Пучок ТВЭЛовнабран из 312 ТВЭЛов цилиндрического типа диаметром 9.1 мм, расположенных в углах правильной треугольной сетки с шагом 12.75 мм. Дистанционирование ТВЭЛов осуществляется с помощью пятнадцати ДР сотового типа из сплава Э110, конструктивно аналогичных ДР серийных ТВС ВВЭР-1000, но оптимизированных по величине усилия протаскивания ТВЭЛов через ячейки ДР за счет уменьшения поверхности контакта ТВЭЛа с ДР и уменьшения натягов в системе "ТВЭЛ-ячейка ДР". В каждой ячейке решетки вместо одной из трех жестких дистанционирующих выштамповок предусмотрена поджимающая ТВЭЛ пружинка. Для исключения деформации ДР в осевом направлении при радиационном "росте" ТВЭЛов каждая ДР в местах проходок НК подкреплена втулками. Закрепление ТВЭЛов для предохранения от осевых перемещений произведено в перфорированной плите хвостовика ТВСА с помощью нижних заглушек ТВЭЛов, рассеченных в продольном направлении. В сборке ТВСА применяются гладкостержневые ТВЭЛы, разработанные на основе серийного ТВЭЛа для ТВС ВВЭР-1000. Оболочка ТВЭЛа имеет наружный диаметр 9,1 мм, внутренний диаметр 7,73 мм. В качестве ядерного топлива используются таблетки диоксида урана плотностью 10,4 - 10,7 г/см³, наружным диаметром 7,57 мм и уменьшенным диаметром центрального отверстия - 1,4 мм. Таблетки имеют фаски, снижающие взаимодействие топлива с оболочкой и уменьшающие сколы таблеток при загрузке. Для снижения внутреннего давления газообразных продуктов деления в верхней части ТВЭЛа предусмотрен газосборник. Высота топливного столба 3530 мм. Фиксация топливного столба в заданном положении осуществляется пружинным фиксатором из сплава ЭК-173ИД. Герметизация ТВЭЛов осуществляется с обоих концов заглушками при помощи контактно-стыковой сварки. Давление заполнения гелием при изготовлении твэла - 2 МПа.

Основные технические характеристики ТВСА