Органические теплоносители

 

Органические теплоносители (дифинил С₁₂Н₁₀, трифинил С₁₂Н₁₄ и др.)

1. Поскольку эти вещества содержат водород, то, с точки зрения ядерно-физических свойств, они - хорошие замедлители, однако сечение поглощения у них выше, чем у воды.

Активируются в реакторе слабо.

В условиях высоких температур (более 450⁰С) и в условиях ионизирующего излучения органические теплоносители полимеризуются.

2. В целом теплофизические свойства хуже, чем у воды, а вязкость выше (n), в результате коэффициент теплоотдачи (a) ниже, а затраты на прокачку высокие.

3. Коррозионно инертны по отношению к конструкционным материалам, химически инертны.

4. Имеют сравнительно высокую температуру кипения при умеренных давлениях, что позволяет получать пар средних параметров с заметным перегревом. Пожаробезопасны. Из-за процессов полимеризации требуется дополнительное устройства для их очистки.

 

Жидкометаллические теплоносители

 

Использование этих теплоносителей связано с развитием ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Основные виды жидкометаллических теплоносителей: ртуть Hg), литий (Li), калий (К), натрий (Na), натрий-калий (Na-K), свинец (Pb), висмут (Bi), свинец-висмут (Pb-Bi).

Наибольшее распространение как теплоноситель энергетических быстрых реакторов получил натрий. Все жидкие металлы имеют простую атомную структуру, стабильны в условиях нагрева и излучения, имеют малую замедляющую способность и достаточно малую величину сечения поглощения (s_а).

Один из недостатков – натрий активизируется.

2. Теплопроводность очень высока, коэффициент теплоотдачи (a) тоже, что компенсирует малую С_р. Затраты на прокачку приемлемы.

3. Один из существенных недостатков – высокая химическая активность по отношению к окружающей среде. Коррозионно не активны, но у натрия есть избирательная способность к переносу массы.

4. Преимущество- высокая температура кипения при низком давлении насыщенных паров, поэтому нет верхней границы по нагреву теплоносителя. Максимальные температуры жидкометаллического теплоносителя ограничены предельными температурами конструкционных материалов.

Кроме того, натрий является пожароопасным материалом. Многие виды теплоносителей (Hg, Bi и т.д.) являются токсичными t_пл(Na)=98⁰C, поэтому требуется разогрев его перед пуском. Натрий довольно распространен и сравнительно дешев.