Тепловыделяющий элемент

(ТВЭЛ), конструктивный элемент ядерного реактора, в котором протекает цепная ядерная реакция. Служит для получения тепла, которое затем передаётся теплоносителю. Состоит из сердечника и герметичной оболочки. Имеет форму цилиндра (сплошного или пустотелого), пластины и др. С металлической оболочкой, внутрь которого помещают сердечники, выполненные из делящегося материала, напр. Из урана, тория, плутония или их сплавов с алюминием, цирконием и другими металлами, из прессованных смесей порошков урана и алюминия (металлокерамические сердечники) или из спечённых или сплавленных оксидов или карбидов урана либо тория с наполнителями. Наибольшее распространение получили цилиндрические (стержневые) ТВЭЛы, в некоторых случаях они могут иметь трубчатую, пластинчатую или другую форму.

Герметичная оболочка изготовляется гл. Обр. Из сплавов алюминия и циркония, слабо поглощающих нейтроны (в тепловых реакторах), а также из нержавеющей стали (в быстрых реакторах). Иногда для этих целей применяют графит высокой плотности. Оболочка должна обеспечивать надёжное разделение между теплоносителем и сердечником, существенно не изменять характер поглощения нейтронов в реакторе, не допускать выбросов осколков деления в теплоноситель и обладать высокой механической прочностью, коррозионной и термической стойкостью. Конструктивно ТВЭЛы выпускают в виде отдельных элементов или объединяют в сборки (пакеты, кассеты, блоки). Их размещают в активной зоне реактора в каналах твёрдого замедлителя, через которые протекает теплоноситель, или пропускают через них жидкий теплоноситель, служащий одновременно замедлителем ядерной реакции.

В энергетических реакторах срок службы тепловыделяющих элементов может достигать трёх лет..