Навигация базы данных
Главная базы данных
База данных
Условные обозначения

 

База данных по теплофизическим свойствам жидкометаллических теплоносителей перспективных ядерных реакторов

 

Введение

Жидкие металлы представляют собой новый класс теплоносителей, их свойства как теплоносителей для атомных реакторов были совершенно неизвестны. История освоения жидких металлов как теплоносителей, изучения их теплофизических, коррозионных, ядерно-физических и других свойств в России берет начало в 50 годах прошлого века [1 - 10]. Следует отметить итоговую работу последних лет по т/ф свойствам жидкометаллических теплоносителей [10], из неё был заимствован значительный объём материала.

Разработка и освоение такого типа теплоносителей была вызвана новыми потребностями атомной энергетики, в частности, созданием реакторов на быстрых нейтронах с охлаждением жидким натрием. По сравнению с другими теплоносителями (газ, вода), жидкие металлы имеют два крупных преимущества: низкое давление в системе (благодаря их высокой точке кипения) и высокая термическая удельная электропроводность (благодаря их высокой проводимости). Использование жидких металлов сделало возможным обеспечить высокую интенсивность теплообмена при сравнительно низких температурах поверхности теплообмена.

Наиболее активно исследования в этой области выполнялись в 1950-1970 годах. Первые таблицы по теплофизическим свойствам жидких металлов были разработаны на основе результатов экспериментальных исследований, выполненных в ЭНИН (Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского) по инициативе академика А.И. Лейпунского. Эти таблицы включены во многие, хорошо известные, монографии (см. ниже). Исследовались натрий, калий, эвтектические сплавы натрия с калием, свинец, висмут, эвтектический сплав свинца с висмутом, литий, цезий, и др.

Ядерная энергетика является приоритетной областью использования достижений в физической химии, технологии и теплогидравлике жидкометаллических теплоносителей. Для повышения безопасности ЯЭУ 3-го и 4-го поколений, улучшения их технико-экономических, эксплуатационных и экологических характеристик необходимы более глубокие знания о фундаментальных физико-химических закономерностях и свойствах системы "теплоноситель - примеси - конструкционные материалы – защитный газ", являющихся базой для разработки новых прогрессивных, экономичных и экологически чистых технологий.

Работы по освоению жидкометаллических теплоносителей направлены на исследование микроструктурных, физико-химических, теплофизических и теплогидравлических характеристик для научного обоснования технологий теплоносителей и изучения их функциональных свойств применительно к ЯЭУ деления (БН, БРЕСТ, СВБР, космические и др.) и синтеза (ИТЭР, ДЕМО), а также на разработку концепции конструирования теплоносителей с заданными свойствами. В результате исследований достигнут определенный прогресс в понимании микроструктуры, функциональных свойств, конструировании и освоении теплоносителей.

Наряду с положительными свойствами жидких металлов имеются определенные неблагоприятные свойства. Ряд этих теплоносителей весьма агрессивны по отношению к конструкционным материалам и требовали и требуют создавать подходящие материалы и особые технологии обращения с ними. Продукты взаимодействия этих теплоносителей с конструкционными материалами могут вызвать проблемы в вопросах гидродинамики и теплообмена внутри контуров охлаждения активных зон.