Натрий теплоноситель в ядерных реактора

Применение. Из щелочных металлов наибольшее применение находит натрий. Его используют для получения пероксида натрия, органических синтезах, для получения ряда технически важных металлов (Т1. Zr, Та. Nb) металлотермическим методом, как теплоноситель в ядерных реакторах, для осушки органических растворителей. [c.326]

Металлические натрий и калий используются для получения пе-рекисных соединений этих металлов, применяются в качестве теплоносителей в ядерных реакторах, в качестве катализаторов в некоторых методах производства синтетического каучука. [c.51]

Кроме того, металлический натрий применяют как теплоноситель в охлаждающем контуре одной из конструкций ядерных реакторов, работающих на быстрых нейтронах, а также в качестве катализатора. [c.13]

Металлический натрий (чистый или в виде сплавов с другими металлами) находит разнообразное применение в качестве теплоносителя в клапанах авиационных двигателей, в машинах для литья под давлением (для охлаждения плунжера), а также в ряде химических процессов, где возникает необходимость равномерного обогрева в пределах 450—650° С. Особое место занимает применение натрия и его сплава с калием в качестве жидкометаллического теплоносителя в ядерных энергетических установках благодаря малым эффективным сечениям поглощения нейтронов, высокой температуре кипения, высокому коэффициенту теплопередачи, хорошей теплостойкости, а также отсутствию взаимодействия с обычными конструкционными Материалами цри высоких температурах, развиваемых в современных энергетических ядерных реакторах. [c.8]

Жидкий литий-7 можно использовать в качестве теплоносителя в ядерном реакторе ввиду его большого температурного интервала жидкого состояния (179—1317°С), малой плотности (р = 0,534 г/см )-, большой теплоемкости, относительно малой вязкости, высокой теплоты парообразования, малого сечения захвата тепловых нейтронов (в 16 раз меньше, чем у натрия). Препятствием к применению жидкого лития является его сильное коррозионное действие. [c.12]

Металлический натрий не взаимодействует с ниобием до температуры 600° С, что делает ниобий ценным конструкционным материалом в ядерных реакторах с расплавленным натрием в качестве теплоносителя. В качестве конструкционного материала используют сплавы ванадия. [c.21]

Применение. К. применяют для получения пероксида К., используемого для регенерации кислорода К. является катализатором при получении некоторых видов синтетического каучука в виде сплава с натрием К. служит теплоносителем в ядерных реакторах, восстановителем в производстве титана применяется для осушки газов и освобождения их от кислорода. [c.46]

Калий получил значительно более узкое промышленное применение по сравнению с натрием, что вызвано его более высокой химической активностью и повышенной стоимостью. Калий используют для производства пероксида К2О, служащего для регенерации кислорода. Сплавы натрия с 40—90 % К, сохраняющие жидкое состояние при комнатной температуре, незаменимы в качестве теплоносителей для реакторов на быстрых нейтронах, так как наряду с благоприятными ядерно-физиче-скими свойствами обладают теплопроводностью, на несколько порядков превосходящей теплопроводность обычных жидкостей. [c.48]

В ЯЭУ БУК используется малогабаритный ядерный реактор на быстрых нейтронах, активная зона которого содержит 37 стержневых ТВЭЛ. В качестве топлива используется высокообогащенный (90% обогащения урана по изотопу уран-235) уран-молибденовый сплав. Загрузка урана-235 составляет около 30 кг. В боковом отражателе из бериллия размещаются продольно перемещаемые стержни регулирования. Применяется двухконтурная жидкометаллическая система теплоотвода (теплоноситель — эвтектический сплав натрия и калия). Теплоноситель первого контура, нагреваемый в ядерном реакторе (ЯР) до температуры около 973 К, подаётся в термоэлектрический генератор (ТЭГ), имеющий внешний цилиндрический корпус. ТЭГ располагается под холодильником-излучателем (ХИ) за радиационной защитой (РЗ). Внутренние полости ТЭГ герметичны и заполнены инертным газом. Теплоноситель второго контура отводит непреобразованное тепло в ХИ при максимальной температуре теплоносителя на входе в ХИ на уровне 623 К. ТЭГ имеет две [c.295]

Однако поперечное сечение составляет всего 0,033 барн, тогда как для натрия оно равно 0,50 барн. Поэтому Ы мог бы быть прекрасным теплоносителем для ядерных реакторов, если бы с небольшими затратами удалось производить материал, содержащий менее 0,01% Ь1 . [c.366]

Жидкий литий [как теплоноситель в ядерных реакторах имеет ряд преимуществ, например Ь поглощает в 15 раз меньше тепловых нейтронов, чем натрий. Серьезные недостатки его, в частности более сильное, чем у натрия или смеси натрия с калием, коррозионное воздействие на конструкционные материалы, заставляют продолжать испытания с целью найти условия эффективного практического использования лития и его соединений для данной цели [c.18]

Простое вещество. Белый, очень мягкий, низкоплавкий. На воздухе покрывается гидроксидной пленкой. Химически растворяется в жидком аммиаке. Чрезвычайно реакционноспособный. Сильный восстановитель, в ряду напряжений стоит значительно левее водорода. Энергично разлагает воду (с сильным э/сзо-эффектом, воспламенение выделяющегося водорода). Реагирует с кислотами, неметаллами. Не реагирует с азотом. Катион калия в растворе — бесцветный аквакомплекс [K(H20)g]+ (протолиза нет). Применяется для синтеза KOg, КН и редких солей калия, жидкий калий (вместе с натрием)—как теплоноситель в ядерных реакторах. Хранится под слоем керосина. [c.117]

Кроме того, в некоторых типах реакторов в качестве теплоносителя используется эвтектическая жидкая смесь натрия и калия. Эта смесь в результате работы реактора становится радиоактивной й может быть использована как источник у-излуче-ния при выходе смеси из реактора и циркуляции в специальной петле, связанной с реактором, в так называемом радиационном контуре. В качестве источника уизлучений для радиационнохимических целей можно использовать растворы солей индия. Если раствор соли индия будет циркулировать в контуре, проходящем через активную зону реактора, то внешнюю часть этого контура можно использовать как источник уизлучения. В качестве источников излучений могут быть использованы и отработанные тепловыделяющие элементы ядерных реакторов (ТВЭЛы). [c.316]

В перспективных атомных электростанциях (АЭС) с ядерными реакторами на быстрых нейтронах и жидкометаллическим теплоносителем (Na) ожидается получение температур натрия 600—630 °С, что позволит в трехконтурных схемах Na — Na — Н2О на водяном паре также выйти на современные параметры пара 130— 240 ата и 540—580 °С. [c.5]

Металлический галлий и сплав состава 35—55% Bi, 15—40% РЬ, 17—18% Sn II 3—10% Ga применяют в качестве теплоносителей в ядерных реакторах. Галлий заменил в этой области натрий благодаря большему сечению захвата электронов, равному 2,71 бар (па 0,45 бар выше, чем у натрия). [c.324]

Особо чистой должна быть углекислота, используемая как теплоноситель (главным образом, в Англии и Франции) в ядерных реакторах. Для этого очень тщательно удаляют водяные пары, так как вода является источником водорода, который, диффундируя сквозь защитную оболочку тепловыделяющего элемента, образует гидриды урана и циркония. Такую углекислоту получают фракционированной возгонкой в вакууме или низкотемпературной дистилляцией чистой жидкой углекислоты с применением вымораживания. Малые количества СО2 удобно получать термическим разложением чистого карбоната магния при 540° в трубчатой электропечи. Достоинство этого метода в том, что в продукте не содержится паров влаги в отличие от углекислоты, получаемой термическим или кислотным разложением бикарбоната натрия. В углекислоте высшей чистоты, получаемой в промышленных масштабах, содержание Н2О, N2, СО, Нг, О2 и Аг не превышает 10 — 10 %. [c.107]

Для получения электроэнергии в настоящее время используют множество различных типов ядерных реакторов, причем многие проекты находятся в стадии разработки, и в будущем эта область энергетики, несомненно, получит еще большее развитие [5,7]. Примеры некоторых важных типов реакторов первого поколения приведены в табл. 27. В Англии нашли наибольшее применение реакторы на природном уране с графитовым замедлителем и газовым (СОг) охлаждением, в то время как в Канаде используются преимущественно реакторы на природном уране и тяжелой воде. В США и СССР ряд атомных электростанций работает на обогащенном уране. Для охлаждения используют воду под давлением (реакторы PWR) или процесс кипения воды, служащей замедлителем. Пар, полученный таким образом, используют для вращения турбин (реакторы BWR). Для получения электроэнергии разработан также ряд опытных образцов реакторов других типов. К ним относятся реакторы на обогащенном уране, охлаждаемые расплавленным натрием, с графитовым замедлителем (SGR), реакторы с органическим замедлителем и теплоносителем (также на обогащенном уране) (OMR) и реакторы на быстрых нейтронах, о которых уже упоминалось в связи с проблемой воспроизводства ядерного горючего. [c.482]

D Натрий используется как наполнитель натриевых газообразных ламп, как жидкий теплоноситель в ядерных реакторах, для осушки органических растворителей, широко — в неорганическом и органическом синтезах. [c.199]

В быстрых реакторах уран-238 можно почти полностью использовать в качестве ядерного горючего. Кроме огромной тепловой энергии (теплоносителем является жидкий натрий), которую можно преобразовать в электрическую, увеличение числа работающих атомных электростанций приводит к еще большему (см. 7.2 и рис. 7.5) производству ядерного топлива — плутония-239. [c.74]

Др. путь использования Я. р.— инициирование хим. р-ций с помощью v-излучения, сопутствующего делению ядерного горючего. Для проведения таких процессов перспективны радиационно-хим. реакторы, в радиац. контуре к-рых циркулирует в-во, активируемое нейтронами и излучающее 7-кванты вне активной зоны реактора в среде хим. реагентов. Источником -излучения может служить индий-галлиевый сплав, а также теплоноситель реактора, напр, расплав натрия. Более мощные потоки 7-и.злучения получ. в радиац. контурах с делящимися рабочими,в-вами — жидкими, твердыми или газообразными. Разрабатывается проект реактора с циркулирующим тв, топливом. [c.725]

Рис. 2.18. Спирально изогнутый пучок груб теплообменника с расплавами солей калия и натрия в качестве теплоносителя, предназначаемый для компактных ядерных силовых установок теплообменник образует сферическую оболочку, являющуюся составной частью защиты реактора. Слева показана нижняя часть коллектора.

В Соединенных Штатах нет энергетических реакторов, работающих на природном уране. В энергетических реакторах на тепловых нейтронах в США замедлителем является тяжелая вода или графит, а теплоносителем — тяжелая вода или натрий. Такие реакторы требуют в качестве топливного сырья уран, содержащий 1% и . Простейший способ использования горючего для такого реактора представлен на схеме II. Кроме завода, производящего ядерное топливо, требуется завод для разделения изотопов, выпускающий уран с 1%-ным содержанием и . Содержание [c.13]

Металлический натрий — и твердый и жидкий — очень хорошо проводит и передает тепло. На этом основано его применение в качестве теплоносителя. Такую роль натрий выполняет в довольно многих химических производствах (когда нужен равномерный обогрев с температурой 450— 650°С), в машинах для литья под давлением, в клапанах авиационных двигателей, в атомных реакторах. Для атомной техники важно также, что натрий почти не захватывает тепловые нейтроны и не влияет на ход цепной ядерной реакции. [c.178]

Натрий плавится при 98°, а кипит только при 883° С. Следовательно, температурный интервал жидкого состояния этого элемента достаточно велик. Именно поэтому (и еще благодаря малому сечению захвата нейтронов) натрий стали использовать в ядерной энергетике как теплоноситель. В частности, американские атомные подводные лодки оснащены энергоустановками с натриевыми контурами. Тепло, выделяющееся в реакторе, нагревает жидкий натрий, который циркулирует между реактором и парогенератором. В парогенераторе натрий, охлаждаясь, испаряет воду, и полученный пар высокого давления вращает паровую турбину. Для тех же целей используют сплав натрия с калием. [c.179]

Расомотрены [99] инженерные аспекты выделения радиоактивных криптона и ксенона из защитной атмосферы (аргон) ядерного реактора на быстрых нейтронах с жидким натрием в качестве теплоносителя —рис. 8.30. [c.318]

Натрий применяют также в производстве марганцевого антидетонатора— циклопентадиенилтрикарбонила марганца (ЦТМ), который менее токсичен, чем ТЭС и ТМС. Из натрия получают перекись натрия, которая используется для изготовления средств регенерации воздуха и как отбеливающее вещество. В металлургии натрий применяют для получения тугоплавких металлов — титана, циркония и других путем их восстановления натрием из их соединений. Натрий и его сплав с калием используются в качестве жидкометаллических теплоносителей в атомных электростанциях с ядерными реакторами на быстрых нейтронах. Проводятся работы по использованию натрия в качестве проводника электричества в силовых кабелях. Учитывая, что его электросопротивление лишь в 2,85 раза больше меди ив 1,73 раза больше алюминия, но плотность натрия в 2,78 раза меньше алюминия и в 9,15 раза меньше меди, его использование становится выгоднее меди и алюминия. Разрабатывается использование натрия для изготовления серонатриевых аккумуляторов. [c.218]

С учетом перечисленных требований для процессов нефтепереработки, протекающих при температурах до 550 °С, наиболее приемлемы реакторы на быстрых нейтронах типа БН, теплоносителем в которых служит расплавленный металлический натрий. Для более высокотемпературных процессов можно использовать высокотемпературные ядерные реакторы с гелиевым охлаждением типа ВТГР. Возможно использование двухконтурной схемы с применением промежуточного контура чистого гелия, давление которого превышает давление в первом гелиевом контуре. [c.136]

Применение. Натрий используется в качестве наполнителя натриевых газоразрядных ламп, жидкого теплоносителя в ядерных реакторах, осушителя обычного эфира и других (только безгалогенных) органических растворителей, для получения NaaOa, Na l, в некоторых органических синтезах. [c.274]

Н. обладает высокой хим. активностью. Загорается при контакте с водой, вьщеляя водород и образуя р-р натрия гидроксида, на воздухе образует на пов-сти Na20 и NajOj, к-рые также реагируют с водой, образуя гидроксид. Обычная степень окисл. +1. Энергии ионизации Na Na" -> Na " равны, соотв. 5,14 и 47,30 эВ. Соли н. (см. ниже) — реактивы и реагенты как носители большинства анионов. Его гидроксид, карбонат и нек-рые др. соед. — крупнотоннажные пр-ты. Мет. н. — реагент и кат-р в орг. синтезе, в сплаве с калием — жидкий теплоноситель в ядерных реакторах, акт. в-ль и раскислитель и осушитель в разных системах. [c.134]

НАТРИЙ м. 1. Na (Natrium), химический элемент с порядковым номером И, включающий 14 известных изотопов с массовыми числами 20-33 (атомная масса единственного природного изотопа 22,9898) и имеющий типичную степень окисления +1. 2. Na, простое вещество, серебристо-белый окисляющийся на воздухе, плавающий в воде и режущийся ножом металл применяется как восстановитель в производстве титана, циркония, тантала, в органическом синтезе, как теплоноситель в тепловых трубках и ядерных реакторах, для наполнения газоразрядных ламп и др. [c.272]

Получение и использование. Богатых литием руд не встречается. Наибольший интерес представляют амблигонит LiAl(P04)F, три-филин (Li, Na) (Fe, Mn)P04, сподумен Li, A SiaOe) и некоторые другие природные соединения. Обычно он сопутствует калию и натрию. Промышленное получение лития осуществляют электролизом расплава смеси Li l и КС (хлорид калия добавляют для понижения температуры плавления смеси). Литий довольно широко используют в технике. Небольшие добавки его заметно повышают твердость магниевых сплавов и их устойчивость против коррозии, улучшают свойства свинцовых подшипниковых сплавов. Литий вводят для раскисления меди и при рафинировании серусодержа-щего никеля его способность реагировать с N2 используют для очистки газов от азота. В последнее время литий нашел применение в атомной промышленности из-за большой теплоемкости и теплопроводности он удобен как теплоноситель в ядерных реакторах, а его способность задерживать нейтроны используется при изготовлении защитных стержней реактора. При этом извлекается двойная польза во-первых, эффективное защитное действие, а, во-вторых, по реакции [c.204]

Можно использовать нейтроны и у-излучение непосредственно в реакторе, если прокачивать облучаемый материал через зону реактора. Однако и в этом случае нейтроны создают радиоактивные загрязнения, активируя атомы облучаемой смеси. В другом варианте нейтроны ядерного реактора активируют теплоноситель, транспортируемый к реагирующим компонентам. Если в качестве теплоносителя применять жидкий натрий, то натрий активируется, проходя через реактор под действием потока нейтронов возникает радиоактивный натрий-24 (с периодом полураспада 15 ч), который излучает у-кванты с энергией 1,37 и 2,75 Мэе. Вне реактора излучение радиоактивного натрия можно использовать для инициирования различных химических процессов. Этот метод предпочтительнее, поскольку продукты химических превращений не загрязняются радиоактивными изотопами и режим действия реактора не нарушается. Для получения долгоживущих изотопов используют нейтронное излучение при активации стабильного изотопа соответствующего элемента, помещенного в активную зону реактора. Так, например, получают кобальт-60 из кобальта-59. Тепловыделяющие элементы реактора (стержни) периодически заменяются. При извлечении из активной зоны они очень радиоактивны. Интенсивность излучения быстро уменьшается в результате распада короткожи-вущих изотопов. В это время стержни можно непосредственно использовать как интенсивный источник радиации. Практически срок использования излучения стержней составляет 3- месяца. После того как большая часть короткоживущих изотопов распадается, стержни поступают на химическую переработку для повторного извлечения горючего и очистки их от продуктов деления с большими периодами полураспада. Смесь продуктов деления, имеющая значительный уровень радиации, также может длительное время служить источником излучения. В конечном счете из этой смеси выделяются отдельные радиоактивные изотопы, такие, как цезий-137 и стронций-90, которые служат хорошими источниками - и у-излучения. [c.28]

Среди легкоплавких химически активных веществ, исследуемых методом искровой масс-спектрометрии, натрий — один из самых важных в связи с перспективами его широкого использования как теплоносителя в ядерных реакторах и других аналогичных устройствах. Берки и сотр. (19686), Берки и Хикем (1969), Ли и Берки (1969), Феррар и Нокс (1968), Феррар и сотр. [c.328]

Источниками излучения в реакторах являются продукты деления атомного горючего (расщепляющегося материала), и горючее в наружных контурах реакторов, работающих на жидком горючем (растворе ураниловых солей — ураннлнитрата или уранилсульфата — в воде). Кроме того, в некоторых типах реакторов в качестве теплоносителя используется эвтектическая жидкая смесь натрия и калия. Эта смесь в результате работы реактора становится радиоактивной и может быть использована как источник 7-излучення при выходе смеси из реактора и циркуляции в специальной петле, связанной с реактором, в так называемом радиационном контуре. В качестве источника у-излучений для радиационно-химических целей можно использовать растворы солей индия. Если раствор соли индия будет циркулировать в контуре, проходящем через активную зону реактора, то внешнюю часть этого контура можно использовать как источник у-излучения. В качестве источников излучений могут быть использованы и отработанные тепловыделяющие элементы ядерных реакторов (ТВЭЛы). [c.326]

Показана возможность создания энергетических газоохлаждаемых ядерных реакторов на быстрых нейтронах электрической мощностью 1000—1200 Мет на диссоциирующем N2O4 при параметрах газа по температуре 540—565 °С и давлении до 170 ата с физическими характеристиками лучши.ми, чем у аналогичных реакторов с натрием в качестве теплоносителя. [c.22]

Через десять лет после того, как были открыты калий и натрий, был получен третий щелочной металл — литий. Шведский химик Ю. Арфедсон, ученик Берцелиуса, в 1817 г, обнаружил литий при растворении в серной кислоте минерала петалита. Через год Дэви удалось получить небольшое количество этого металла при электролизе его гидроксида. По предложению Берцелиуса в честь того, что новый металл получен из камня, его назвали литием (от греческого литое — камень), а его щелочь — гидроксид — литионом. Литий входит в состав около 150 минералов и некоторых растений (водорослей, лютика, татарника и др.). Он нашел применение в ядерной энергетике как теплоноситель, его можно использовать как источник трития. Тритий же — потенциальное горючее для термоядерных реакторов и... для смертоносных водородных бомб. Но литий главным образом мирный металл. Его широко применяют в производстве эмалей и глазурей, специальных опаловых -стекол. Его вводят в состав алюминиевых спдавов для повышения прочности, свинцовых — для увеличения твердости и т. д. Литий применяют для удаления азота, водорода и кислорода из расплавленных металлов. Литий используется в аккумуляторах, которые значительно легче обычных [c.199]

Исключительно тугоплавкий U получают взаимодействием окислов урана с графитом при 1800° С, а также металлического урана с углеродом или углеводородом. В последние годы проводилось интенсивное изучение физических свойств U и методов изготовления изделий из него в связи с возможным использованием его в качестве ядерного горючего. U образует непрерывный ряд твердых растворов с U0 [13], UN [14] и Th [15]. Дикарбид урана образуется при 2400° С, Полуторный карбид U2 3 может быть получен прессованием смеси иС и U 2 и спеканием при 1250—1800° С. Некоторые физические свойства этих карбидов приведены в табл. 5.3. Все карбиды урана реагируют с водой (жидкостью и паром), образуя сложную смесь продуктов гидролиза. Так, U реагирует с водой с образованием в основном метана, а также заметных количеств водорода и незначительных количеств других углеводородов. U 2 легко разлагается горячими кислотами и щелочами. Он устойчив на воздухе при 300° С, но довольно быстро окисляется при более высоких температурах. Тонкоизмельченный U 2 иногда пирофорен. Обычно U менее реакционноспособен, чем U 2. Свойства, методы изготовления изделий и потенциальные возможности применения U в реакторах рассмотрены Руффом и Диккерсоном [16]. U совместим с натрием и с органическими теплоносителями, но очень нестоек к воздействию влаги. Вероятно, он станет наилучшим горючим для высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов. [c.121]

В Институте ядерной энергетики Академии наук БССР проводится широкий круг исследований по использованию диссоциирующих газов в качестве теплоносителей и рабочих тел ядерных энергетических установок. С этой точки зрения наиболее подробно изучена четырехокись азота N204. Показан ряд преимуществ использования Кг04 в качестве теплоносителя в схемах атомных и тепловых электростанций вместо водяного пара и инертных газов, а в реакторах на быстрых нейтронах вместо жидкометаллического теплоносителя—натрия. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология