Reactor cu lichid de răcire organic

Un reactor cu un lichid de răcire organic este un reactor nuclear care utilizează lichide organice ca agent de răcire ( motorină , amestec de difenil etc.), care au proprietăți bune de moderare și un punct de fierbere ridicat la presiunea atmosferică.

Beneficii

• Presiunea scăzută din circuitul primar simplifică foarte mult proiectarea reactorului. Deci, pentru parametri aproximativ egali de abur în circuitul secundar (p = 30 atm ), presiunea în reactorul cu lichid de răcire organic poate fi de ordinul a 2-3 atm (când se folosește apă, reactorul trebuie să fie sub o presiune). de ~ 160 atm ).
• Datorită inerției chimice a lichidelor organice față de metale, problema selectării acoperirilor pentru elementele combustibile este simplificată. Într-un reactor cu lichid de răcire organic, elementele de combustibil au acoperiri de aluminiu cu o temperatură maximă admisă pe suprafața lor de 400 °C. La aceeași temperatură și mediu de apă, elementele de combustibil trebuie să fie acoperite cu zirconiu , deoarece acoperirile de aluminiu, atunci când sunt răcite cu apă, pot fi utilizate până la o temperatură pe suprafața elementelor care nu depășește 300 ° C.

Dezavantaje

• Punctul de topire al fluidelor organice de transfer termic recomandate în prezent este mai mare decât temperatura ambiantă. Acest lucru face necesară alimentarea liniilor și echipamentelor de comunicație cu dispozitive speciale de încălzire.
• Instabilitate termică și de radiații. La temperaturi ridicate și sub acțiunea radiațiilor, lichidele organice se descompun sau formează compuși organici vâscoși mai complecși. Pentru a curăța lichidul organic de impurități, circuitul primar trebuie să includă dispozitive de curățare, ceea ce complică centrala. Prin urmare, lichidele organice sunt încă rareori utilizate în construcția reactorului.

Substanțe folosite

Substanțele aromatice au o rezistență mai mare la expunerea la radiații decât cele alifatice. Dintre lichidele organice testate, unii dintre polifenili s-au dovedit a fi cei mai stabili în condiții de temperaturi ridicate și iradiere radioactivă . Tabelul enumeră proprietățile lichidelor organice recomandate pentru utilizare în tehnologia reactoarelor.

Perspective

Datorită acestor neajunsuri, astfel de reactoare nu au fost niciodată folosite în practică. În anii 1960 , au fost create mai multe modele experimentale în URSS și SUA , în același timp, lichidele de răcire organice au fost testate în canale speciale ale reactoarelor VVER și MIR-M1 (bucla PO-1 din reactorul MIR-M1 a funcționat până la sfârşitul anilor '80). A existat și un proiect pentru un reactor mobil Arbus de capacitate mică, care ar putea fi asamblat pe un nou site în 2-3 luni. Ulterior, a fost reconstruită în stația de alimentare cu căldură nucleară AST-1 (până la 5 MW). Ditolilmetanul a fost folosit ca lichid de răcire. Închis în 1988 și acum scos din funcțiune. Înlăturat toate echipamentele, demontat zona activă. Clădirea în sine este folosită în alte scopuri. Proiectul nu s-a justificat din cauza perioadei scurte de lucru înainte de repornire (nu mai mult de 6 luni), care nu este suficientă pentru perioada de încălzire. Problema constă în cocsificarea barelor de combustibil cu produse organice. În niciun caz, cu excepția distilării, a fost posibilă purificarea lichidului de răcire. În bucla PO-1, funcționarea a fost realizată mai mult de un an, dar lichidul de răcire a fost schimbat complet la fiecare 1-2 luni, ceea ce este complet inacceptabil pentru un reactor industrial. Foarte inflamabil și toxic chimic. Reactoarele MIR-M1 și reactorul AST-1 dezmembrat sunt situate în Dimitrovgrad (NIIAR)

Note

Literatură

• Petunin V.P. Ingineria termoenergetică a instalațiilor nucleare M.: Atomizdat , 1960.
• Levin VE Fizică nucleară și reactoare nucleare. a 4-a ed. — M.: Atomizdat , 1979.
• Klimov A. N. Fizică nucleară și reactoare nucleare. — M.: Atomizdat , 1971.