Изобретения

Изобретение относится к области энергетики и электрохимии, а более конкретно к химическим источникам тока с прямым преобразованием химической энергии окисления в электрическую, а именно к топливному элементу прямого электрохимического окисления, и может найти применение в качестве источника электроэнергии в мобильных автономных электрогенерирующих установках. Согласно изобретению, батарея прямого диметилэфирного топливного элемента включает торцевые плиты и последовательно расположенные короткие сборки фосфорнокислого топливного элемента, между которыми вставлены каталитические пластины, имеющие подвод воды и исходного топлива в виде диметилового эфира. Каталитическая пластина выполнена с не менее чем двумя внутренними полостями, соединенными между собой, по меньшей мере, одним каналом для прохождения по нему газовой реакционной смеси. Внутренние полости каталитической пластины заполнены катализатором, обеспечивающим паровую конверсию диметилового эфира в водородсодержащий газ, с последующим его направлением во внутренний канал батареи для подачи к единичным топливным элементам. Технический результат состоит в создании сравнительно простой по конструкции, технологичной и эффективной (обладающей высокой удельной производительностью) батареи топливного элемента, а также в достижении высокой удельной производительности. 4 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Сущность изобретения: в активной зоне канального ядерного реактора, включающей в себя тепловыделяющие сборки (ТВС) с ядерным топливом в виде таблеток из диоксида урана и оксида эрбия, нормируемая массовая доля U-235 в ядерном топливе должна составлять не менее 2,4 мас.%. Содержание эрбия в топливе выбирается в соответствии с формулой: Э = 0,4 мас.% + 0,5•(Сфакт - 0,2•Свр - 2,4)мас.% + К мас.%, где Э мас.% - массовая доля эрбия в ядерном топливе, Сфакт мас. % - фактическая массовая доля U-235 в ядерном топливе, загружаемом в тепловыделяющие элементы при их изготовлении, Свр мас.% - массовая доля U-236 в ядерном топливе, загружаемом в тепловыделяющие элементы при их изготовлении, причем Свр = 0 при Свр < 0,1 мас.%, К мас.% - переменная величина, значение которой выбирают из интервала от -0,1 до +0,1. Для повышения безопасности и упрощения эксплуатации канальных ядерных реакторов следует использовать ТВС со строго определенным соотношением между нормированной массовой долей U-235 и оксидом эрбия в ядерном топливе. Преимуществами изобретения являются: рост глубины выгорания топлива при одновременном снижении максимальной мощности ТВС, максимальной линейной нагрузки на твэлы и сохранении полученного в канальном реакторе с дополнительными поглотителями значения парового коэффициента реактивности. 6 с.п. ф-лы.

Машиностроительный завод, ГУП НИКИЭТ, НИЦ "Курчатовский институт"

Назначение: в ядерной технике, в частности в конструкциях активных зон и тепловыделяющих сборок канальных уран-графитовых реакторов. Активная зона канального ядерного реактора сформирована из тепловыделяющих сборок, содержащих тепловыделяющие элементы с ядерным топливом в виде двуокиси урана с добавкой окиси эрбия (Er2O3). Содержание окиси эрбия в ядерном топливе составляет от 0,46 вес.% до 0,64 вес.% по эрбию при условной массовой доле U-235 в ядерном топливе от 2,6 до 2,8 вес.%. Причем в топливе тепловыделяющей сборки целесообразно иметь содержание окиси эрбия в ядерном топливе 0,5±0,04 или 0,6±0,04 вес. % по эрбию. В результате повышается выгорание топлива, уменьшается расход тепловыделяющих сборок на единицу выработанной энергии и сокращается объем отработавшего ядерного топлива, снижается величина парового коэффициента реактивности и неравномерность энерговыделения, уменьшается максимальная линейная нагрузка на тепловыделяющие элементы. 2 с. п. ф-лы.

Машиностроительный завод, ГУП НИКИЭТ, НИЦ "Курчатовский институт"

Изобретение относится к технологии получения газопроницаемых мембран, которые могут быть использованы в топливных элементах (ТЭ) при повышенных температурах эксплуатации (100°С и выше), метанольных ТЭ, электролизерах воды низкого и высокого давления и др. Мембрана выполнена из сополимера тетрафторэтилена с перфторсульфосодержащим виниловым эфиром и третьим модифицирующим перфторированным сомономером - перфтор-2-метилен-4-метил-1,3-диоксаланом или перфторалкилвиниловым эфиром, содержащим в алкиле 1 или 3 атома углерода, и полимерного или неорганического модификатора. Способ получения мембраны включает контактирование перфторсульфокатионитовой мембраны с жидкой композицией, содержащей ионообменный перфторсульфополимер, полимерный или неорганический модификатор и растворитель. Перфторсульфополимер с функциональными сульфогруппами SO3M, где М - ион водорода, аммония или щелочного металла, имеет эквивалентную массу 800-900, аналогичен по структуре полимеру мембраны. Контактирование проводят при 18-80°С. Формирование частиц модификатора на поверхности или в объеме мембраны осуществляют при 18-120°С. Применение указанной мембраны обеспечивает сохранение протонной проводимости, подавление поляризации катода и затопление водой, что обеспечивает повышение плотности энергии топливных элементов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Использование: в атомной энергетике при изготовлении тепловыделяющих сборок энергетических ядерных установок. Сущность изобретения: для повышения степени выгорания топлива, снижения неравномерности пространственно-энергетического распределения нейтронов при сохранении технологических свойств топлива, содержащего двуокись урана и добавку окиси эрбия, содержание окиси эрбия не должно превышать 0,46 вес.% по эрбию, а условная массовая доля U-235 в ядерном топливе составляет от 2,35 до 2,65 вес.% 1 з.п.ф-лы.

Машиностроительный завод, ГУП НИКИЭТ, НИЦ "Курчатовский институт"

Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к конструкциям тепловыделяющих сборок (ТВС) канальных ядерных реакторов РБМК (реактор большой мощности канальный), использующих в своем составе ядерное топливо на основе двуокиси урана с выгорающим поглотителем в виде окиси эрбия. Тепловыделяющая сборка канального ядерного реактора с профилированным топливом содержит тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), заполненные топливными таблетками из диоксида урана, обогащенною ураном-235, с добавлением оксида эрбия (Er2O3). В верхней и нижней частях ТВС топливо имеет обогащение по урану-235 от 2,4 мас.% до 2,6 мас.% и содержит от 0,2 мас.% до 0,4 мас.% эрбия. В центральной части ТВС топливо имеет обогащение по урану-235 от 3,0 мас.% до 3,3 мас.% и содержит от 0,6 мас.% до 0,8 мас.% эрбия. При использовании изобретения при загрузке в РБМК может быть повышена глубина выгорания топлива, снижен расход топливных сборок на подпитку реактора и объемы хранения отработавшего топлива, уменьшен паровой коэффициент реактивности и, тем самым, повышена экономичность и безопасность работы реактора. 3 з.п. ф-лы.

Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" (RU), Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А.Доллежаля" (RU), Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" (RU), Открытое акционерное общество "ТВЭЛ" (RU)

Изобретение относится к области прикладной сверхпроводимости и может быть использовано при изготовлении сверхпроводников для сильно механически нагруженных сверхпроводящих обмоток, работающих в переменных режимах, например сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии, дипольных и квадрупольных магнитов для ускорителей заряженных частиц. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей сверхпроводника за счет увеличения его теплопоглощающей способности. Для этого теплостабилизированный сверхпроводник выполняют в виде матрицы из металла или сплава, содержащей волокна сверхпроводящего материала и соединение из редкоземельных металлов с экстремально высокой теплоемкостью при низких температурах. При этом сверхпроводник содержит, по меньшей мере, две металлические трубки произвольного поперечного сечения, заполненные соединением из редкоземельных металлов, а расстояние между трубками составляет не менее двух линейных размеров трубки, и сверхпроводник имеет наружную оболочку из металла с высокими проводящими свойствами. Трубки с соединением из редкоземельных металлов могут быть распределены как по сечению сверхпроводника как в матрице, так и в оболочке. 4 ил.

Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (RU), Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" (RU), Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (RU)

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для создания теплоносителей. Предложен теплоноситель на основе кремнийорганических соединений. Теплоноситель содержит соединения на основе органодисилазанов или органоциклосилазанов. Заявленные соединения обладают стабильностью в потоке нейтронов при температуре выше 350°C, которую оценивают по отсутствию изменения молекулярной массы соединения после его облучения нейтронами. Заявленные в качестве теплоносителя соединения имеют температуру кипения ниже 126°C. Техническим результатом является повышенная эффективность заявленного теплоносителя при его использовании в ядерном реакторе и других подобных системах теплорегулирования. 1. Теплоноситель на основе соединений кремния, содержащий соединения класса силазанов, отличающийся тем, что содержит органодисилазаны или органоциклосилазаны, обладающие стабильностью в потоке нейтронов при температуре выше 350°C, которые характеризуются отсутствием изменения молекулярной массы соответствующего соединения после его облучения потоком нейтронов, при этом органодисилазаны выбирают из группы: гекcаметилдисилазан, гексаметил(N-метил)дисилазан, бис(1,1-диметил-1-фенил)силазан, 1,1-диметил-1-фенил-3,3,3-триметилдисилазан, 1,1,1-трифенил-3,3,3-триметилдисилазан, 1,1,1-триэтил-3,3,3-триметилдисилазан, 1-метил, 1-дифенил-3,3,3-триметилдисилазан, а органоциклосилазаны выбирают из группы: гексаметилциклотрисилазан, октаметилциклотрисилазан, гексафенилциклотрисилазан, 1,3,5-метилфенилциклотрисилазан(транс), 1,3,5-метилфенилциклотрисилазан(цис), гексаэтилциклотрисилазан, (N-метил)гексаметилциклотрисилазан, (N-метил)октаметилциклотрисилазан. 2. Теплоноситель по п.1, отличающийся тем, что обладает стабильностью в потоке нейтронов 1014 n/cm2 при рабочей температуре выше 400°C и давлении 250-300 ат. 3. Теплоноситель по п.1, отличающийся тем, что обеспечивает давление насыщенных паров при 350-450°C не выше 12 атм. 4. Теплоноситель по п.1, отличающийся тем, что характеризуется температурой кипения при атмосферном давлении не менее 126°C. 5. Теплоноситель по п.1, отличающийся тем, что содержит соединения на основе органодисилазана или органоциклосилазана, содержащего изотопы 29Si или 30Si и изотопы 15N.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ" (RU), ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ" (RU), ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. А.П. АЛЕКСАНДРОВА", Предприятие госкорпорации "РОСАТОМ" (RU), Заковоротный Александр Григорьевич (RU), Степанов Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к способу получения катализаторов для электролизеров с твердым полимерным электролитом. Описан способ получения наноструктурного катализатора для электролиза воды, заключающийся в растворении исходных соединений, включающих иридий или иридий совместно с рутением, а также модифицирующей добавки, осаждении исходных соединений, отделении и сушке указанных соединений и термической обработке соединений, причем при растворении исходных соединений добавляют разрыхлитель в количестве не более чем в 10 раз превышающем массу исходных соединений. Технический результат - повышение удельной активной рабочей поверхности катализатора. 13 з.п. ф-лы.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к каталитической химии, а именно к способам получения катодных катализаторов на основе Pt, предназначенных для использования в электролизерах и топливных элементах с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). Техническим результатом является снижение времени и энергозатратности процесса получения катализатора. Согласно изобретению способ получения наноразмерного Pt-Ni катализатора заключается в изготовлении смеси исходных соединений - углеродного материала, гексахлорплатиновой кислоты, соли никеля в растворе, содержащем этиленгликоль, добавлении к смеси исходных соединений раствора щелочи, восстановлении металлов Pt и Ni, охлаждении смеси до комнатной температуры, отмывки и сушки катализатора, при этом раствор этиленгликоля дополнительно содержит этиловый спирт в соотношении на 2-3 части этиленгликоля 1-2 части этилового спирта, восстановление металлов Pt и Ni ведут при добавлении к раствору 1М раствора борогидрида натрия в 1М растворе гидроокиси натрия в течение 1-1,5 часа и обрабатывают смесь ультразвуком при барботировании ее инертным газом. В качестве углеродного материала используют сажу Vulcan XC-72, или нанотрубки, или нановолокна, в качестве инертного газа используют аргон, или гелий, или неон. 9 з.п. ф-лы.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)