Теплоносители атомных реакторов

В настоящее время в основном металлический натрий применяется в производстве тетраэтилсвинца, как антидетонатора при получении высокооктанового моторного топлива, кроме того, его используют для производства чистых цианидов, синтетических моющих средств — детергентов, перекиси натрия, синтетического каучука, индиго, гидрида натрия, фармацевтических препаратов и других продуктов неорганического и органического синтеза. Натрий как восстановитель используется для получения металлического калия и различных тугоплавких металлов. Применяется натрий также для модификации в раскислении сплавов цветных металлов, специальных сталей и для производства безоловянистых антифрикционных сплавов. За последнее время появился повышенных интерес к натрию и его сплавам с калием как к эффективным теплоносителям для атомных реакторов. Табл. 44 дает представление о масштабах потребления натрия в различных производствах в США. [c.303]

Появление атомных реакторов открыло новую область применения жидких металлов и расплавленных солей как теплоносителей для атомных электростанций [6, 7, 81. Особенное внимание было уделено жидким натрию, калию, МаК (натрий-калиевому сплаву), литию, свинцу, висмуту, ртути [91, хлоридам и фтористым соединениям щелочных и щелочноземельных металлов [101, а также их гидроокисям. Смесь нитрит натрия — нитрат натрия — нитрат калия не привлекла большого внимания применительно к атомной энергетике, частично потому, что имели место несколько взрывов при использовании этого вещества в ваннах для термообработки при температурах свыше 500° С. [c.267]

Следует отметить, что торцевое уплотнение энергетических установок находится в более благоприятных условиях, чем уплотнения химических реакторов. В первом случае затворной жидкостью служит чистая вода, подаваемая дозировочным насосом высокого давления. Эта вода присоединяется в насосе к циркулирующей загрязненной воде — теплоносителю атомного реактора. Небольшая контролируемая протечка через уплотнение вполне допустима. В помещение насосной при этом попадает только чистая вода. [c.14]

Термодинамика термохимических циклов разложения воды. Известно, что диссоциация воды при 5000 К протекает практически нацело, однако задача заключается в том, чтобы осуществлять этот процесс при более низких температурах теплоносителя атомного реактора. Для обычного атомного реактора эта температура 530 К, для реактора-размножителя — 830 К, для высокотемпературного атомного реактора может достигать 1300 К и даже выше [63]. [c.352]

Важнейшие пути повышения эффективности производства водорода и технологических газов — совершенствование технологии, аппаратурного оформления и катализаторов уже созданных процессов, разработка принципиально новых процессов разложения воды, использование физического тепла атомных реакторов и применение более дешевых теплоносителей. [c.209]

В данной схеме теплоноситель первого контура атомного реактора в трубчатом теплообменнике А передает тепло дистилляту второго контура, который затем насосом подается в отсек емкости Б и, пройдя отсеки Ах, б, и в1, возвращается в аппарат. В аппарате Б дистиллят второго контура нагре вает капли теплоносителя, который поступает в отсек Да аппарата В, находящегося под вакуумом. Капли теплоносителя, двигаясь сверху вниз, нагревают воду, которая испаряется и после конденсации в конденсаторе отводится в виде товарного продукта. Отсеки й., и 62 служат для сброса рассола (отсек 62 — непрерывно, а отсек 2— периодически) во избежание выноса с рассолом теплоносителя. [c.40]

Данные рис. 13,8 соответствуют случаю применения энергетических установок, использующих в качестве теплоносителя калий, кипящий в атомном реакторе. Из реактора калиевый пар поступает в турбину и конденсатор. Если предположить, что конденсация будет происходить при том же давлении, как [c.259]

Применение в энергетике. Бор (изотоп 5°В) интенсивно поглощает медленные нейтроны, поэтому используется для изготовления регулирующих стержней атомных реакторов и защитных устройств от нейтронного облучения. Кристаллический бор обладает полупроводниковыми свойствами и используется в полупроводниковой технике (его проводимость при нагревании до 600 С возрастает в 10 раз). Исключительной химической стойкостью, твердостью, жаростойкостью обладают многие соединения бора с металлами побочных подгрупп. Алюминий и его сплавы применяют в энергетике в качестве конструкционного и электротехнического материала. Галлий применяют в полупроводниковой технике, так как его соединения с мышьяком, сурьмой, висмутом, а также аналогичные соединения индия обладают полупроводниковыми свойствами. Галлий используют при изготовлении высокотемпературных термометров с кварцевыми капиллярами (измерение температуры до 1500° С). Галлий может быть использован как хороший теплоноситель в системах охлаждения ядерных реакторов, лазерных устройств. Индий обладает повышенной отражательной способностью и используется для изготовления рефлекторов и прожекторов. Способность таллия при температуре ниже 73 К становиться сверхпроводником делает его перспективным материалом в энергетике. Представляют практический интерес многие соединения этих металлов и соединения бора, например нитрид бора ВЫ—боразон, отличающийся исключительной твердостью и химической инертностью. [c.230]

Аллотермические способы газификации создавались преимушественно с целью снижения доли СО2, образующегося при горении. Подвод тепла в аллотермических процессах производится с помощью теплоносителя - газообразного или твердого, с передачей тепла через стенку реактора - камерный способ, за счет камер горения, тепла атомного реактора, электронагрева, энергии плазмы. [c.95]

Этими же способами получают сплав калия с натрием, который применяется как жидкий металлический теплоноситель в атомных реакторах. Сплав калия с натрием используется так же, как восстановитель в производстве титана. [c.170]

Металлический натрий используется в теплоносителях для атомных реакторов на быстрых нейтронах, а также в химических производствах, где требуется равномерный обогрев в пределах 450— 650 "С. [c.258]

Интерес к структурным исследованиям жидких металлов и полупроводников обусловлен все расширяющимися возможностями практического их применения. Расплавы металлов широко используются в качестве теплоносителей в атомных реакторах, рабочих тел магнитогидродинамических генераторов, магнитных насосов т. д. Жидкие полупроводники играют важную роль в преобразовании тепловой энергии в электрическую с использованием в качестве источников солнечной и атомной энергий. [c.171]

Применение в энергетике. Литий применяется в химических источниках тока натрий и сплав его с калием являются экономичным теплоносителем в атомных реакторах, так как они не замедляют цепную реакцию деления ядер урана, обладают высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Цезий и рубидий легко теряют электроны под действием света (фотоэффект), поэтому широко применяются для изготовления фотокатодов, используемых в разнообразных измерительных схемах, устройствах фототелеграфии, звуковоспроизведения оптических фонограмм, в передающих телевизионных трубках и др. [c.227]

Первый в мире синтетический каучук, полученный в 1928 г. акад. С. В. Лебедевым, был назван натрийбутадиеновым, так как натрий явился катализатором процесса полимеризации бутадиена. Натрий используют как восстановитель в органическом синтезе, в частности для восстановления жирных кислот в высшие спирты, применяемые в производстве синтетических моющих средств. Высокая теплопроводность натрия и легкость его превращения в жидкость являются причинами,, объясняющими использование этого элемента в качестве теплоносителя для обеспечения равномерного обогрева аппаратов химической промышленности, в атомных реакторах, в клапанах авиационных двигателей, в машинах для литья под давлением. Из сплавов свинца, содержащего 0,58% Ыа, девают подшипнику осей- железнодорожных вагонов, а сплав свинца с 10% Ыа идет иа приготовление антидетонатора моторного топлива — тетраэтилсвинца. Иногда натрием заменяют в электротехнике медь которая в 9 раз тяжелее этого металла шины для больщих токов делают из стальных труб, заполненных натрием. Большую реакционную способность [c.297]

Щелочные металлы широко используются в технике. Изотоп лития 3 Ы -теплоноситель в атомных реакторах. [c.7]

Как литий и натрий, металлический калий применяют в качестве катализатора для получения некоторых видов синтетического каучука, а его сплав с натрием служит теплоносителем в атомных реакторах методом калнйтермин производят чистый титан. В настояшее время основным потребителем-, калня схало производство его пероксида (см. гл. XIII, 2), используемого для регенерации О2 из СО2 в подводных лодках и космических аппаратах. Калий, рубидий и особенно цезий прн освещении испускают электроны, что исцользуют при изготовлении фотоэлементов. [c.299]

Изотоп — теплоноситель в атомных реакторах. Кроме того, литий и некоторые его соединения служат топливом для ракет. Гидроксид лития — компонент электролита для щелочных аккумуляторов. Используют литий в антифрикционных сплавах для подшипников, а также в качестве добавки к другим сплавам, улучшающей их механические свойства. [c.289]

Применение галлия, индия и таллия. Жидкий, долго незатвердевающий и хорошо смачивающий стекло галлий используют для изготовления термометров, позволяющих измерять температуру до 1500°С. Считается перспективным применение галлия как жидкого теплоносителя в атомных реакторах. [c.307]

Li + In = ЗН + jHe а также в качестве теплоносителя в атомных реакторах. [c.529]

Щелочные металлы получают электролизом расплавленных гидроокисей или хлоридов (гл. 11). Ввиду высокой активности этих металлов их следует держать в атмосфере инертного газа или под слоем минерального масла. Щелочные металлы находят широкое применение в лабораториях в качестве химических реактивов их применяют и в промышленности (особенно натрий) при производстве различных органических веществ, красителей, а также тетраэтилсвинца (составной части этилированного бензина ). Натрий применяют при производстве вакуумных натриевых ламп благодаря высокой теплопроводности его используют в охладительной системе авиамоторов (при помощи натрия отводится тепло от поршневых головок). Сплав натрия с калием применяют в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Цезий находит применение в электронных лампах для повышения эмиссии электронов с катода. [c.519]

Поэтому в тех случаях, когда необходимо отводить большое количество тепла (например, в атомных реакторах) применение металлических теплоносителей нашло большое распространение, что вызвало значительное число исследований по теплоотдаче жидких металлов. [c.368]

Увеличение объема галлия при затвердевании предложено использовать для создания сверхвысоких давлений [314, 315] и в полиграфии [1409]. Предполагалось использовать жидкий галлий в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Однако широкому внедрению галлия в этой области препятствует высокая химическая активность. При нагревании до 600—800° С галлий взаимодействует с большинством металлов [665, 695, 1091, 1167 . [c.9]

Что касается разработок на будущее, авторы 73] обращают внимание на интенсивные исследования по газификации угля, при которой удаление летучих совмещаются с процессом их газификации. Применяются необычные теплоносители, такие, как доломит или солевой расплав. Особенно интересен процесс частичного окисления пылевидного угля при повышенном давлении с кислородом и паром. Этот процесс будет иметь много преимуществ, если удастся решить все проблемы взрывобезопасности. Наконец, авторы упоминают о поисках способов производства водорода - аккумулятора тепла атомных реакторов. Это могут быть, например, реакции [c.91]

Важность и сложность решения проблем прочности и ресурса несущих элементов атомных реакторов типа ВВЭР обусловлена широким диапазоном конструкторских, технологических и эксплуатационных факторов при длительном времени безопасной работы температурами до 350 °С, скоростями теплоносителя до 11 м/с (при механических, тепловых, гидравлических и сейсмических нагрузках), интегральным потоком нейтронов до 10 н/м и других продуктов распада, значительными габаритными размерами с толщинами стенок до 300 мм, применением большого числа конструкционных материалов, биметаллов, композитов, сварки. Базовыми данными для обоснования прочности и ресурса являются нагрузки, перемещения, деформации, напряжения в элементах, а также критериальные характеристики деформирования и разрушения материалов при соответ- [c.5]

Уровень существующих в исследовательской и инженерной практике методов и средств определения прочности и ресурса атомных реакторов объясняется в первую очередь большим значением конструкций первого контура внутрикорпусных устройств, систем трубопроводов и теплообменников с радиоактивным теплоносителем и в особенности повышенной радиационной активностью тепловыделяющей зоны. Повышенные номинальные напряжения, сложность конструктивных форм, наличие зон умеренной и высокой конструктивной и технологической концентраций напряжений, большие температурные напряжения при программных и аварий- [c.10]

Постановка и решение задач по определению напряжений, деформаций, прочности и ресурса атомных энергетических установок получили значительное развитие в течение двух последних десятилетий это было связано (см. гл. 1) с усложнением конструктивных форм, повышением основных рабочих параметров (мощность, давление и температура теплоносителя), применением новых материалов и технологических процессов, а также с необходимостью исключения повреждений и разрушений, приводящих к выходу из первого контура радиоактивных продуктов. К числу весьма существенных факторов влияющих на прочность и ресурс атомных реакторов, следует отнести [c.27]

Полученные ранее критерии tie, щ, могут быть использованы при сравнении различных теплоносителей. С этой задачей встречаются при выборе теплоносителя для охлаждения атомных реакторов, для различных теплообменных аппаратов, а также при выборе рабочих тел для замкнутых циклов, например ЗГТУ. Обычный путь решения этой задачи — сравнение результатов расчета вариантов, полученных при использовании различных теплоносителей. Однако результаты такого сравнения существенно зависят от принятых тепловых схем, условий сопоставления и рассматриваемых консттрукций. Поэтому прежде чем сравнивать показатели вариантов с различными теплоносителями, целесообразно предварительно провести сопоставление свойств непосредственно самих теплоносителей для оценки перспективы их возможностей и достижимых показателей при различных параметрах. Основой такого сопоставления может служить разработанная выше методика сравнения поверхностей при условии постоянства конфигурации каналов и их пространственного расположения в решетке, что приводит к условию 112= 1- К роме того, смена теплоносителя в аппарате не влияет на коэффициент gx, т. е. gx2/gxi = l (здесь индекс 1 означает заданный, а 2 — исследуемый теплоноситель. Отсюда следует, что результаты сравнения для Q, F, N w Q, X, N характеристик аппарата будут одними и теми же. Это упрощает общее решение задачи. [c.102]

Для того чтобы обеспечить требуемые скорости протекания эндотерь1ических реакций между углеводородным топливом и паром, обычно необходимо создать температурный уровень рабочего процесса в пределах 700—800°С. Для обеспечения такого процесса теплом от атомного источника энергии необходимо теплоноситель подавать при несколько более высокой температуре (900—950°С), что приводит в конечном счете к необходимости создания высокотемпературного атомного реактора. [c.226]

К. служит катализатором синтеза некоторых видов каучука. Сплав К. натрием является теплоносителем в атомных реакторах и восстановителем в производстве титана, Ё лабораторной практике им пользуется для осушки г зов и освобождения йх от кислброда. Йаи-большее практическое значение имеют соли К- (см. Калия соединения). [c.114]

Прнценение металлов. Металлический литий, активно реагируя с кислородом и азотом, служит для удаления из расплавленных металлов растворенных в них газов. Он является легирующей добавкой к чугуну, бронзе и сплавам на основе алюминия, магния, цинка, свинца. В производстве синтетических каучуков порошок лития испоЯЬзуют для ускорения реакции пол имеризации изопрена, а одно из лнтий-органических соединений (бутиллитий) — при полимеризации дивинила. Изотоп лития с массовым числом 7, имеющий малое сечение захвата тепловых нейтронов, в расплавленном состоянии используют как теплоноситель в атомных реакторах. [c.297]

Металлохимия. Металлы подгруппы калия между собой образуют непрерывные твердые растворы. Натрий не дает непрерывных твердых растворов с другими щелочными металлами и согласно этому металлохимическому критерию стоит ближе к литию. Для щелочных металлов наиболее характерно образование металлидов с S- и s/5-металлами, а также с элементами с полностью заполпеиными (л—1)(з -орбиталямп (металлы подгрупп. меди и цинка). Так как щелочные металлы не смешиваются с жидким алюминием, они с ним не образуют пи твердых растворов, ни металлидов. В то же время литий и натрий дают металлиды с галлием и индием. С переходными металлами с дефектной (п—1) -оболочкой щелочные металлы не взаимодействуют, а при высоких температурах наблюдается расслоение в широком диапазоне концентраций. Устойчивость Ti, V, Сг, Fe, Nb, Та, Zr к действию расплавленных щелочных металлов позволяет использовать последние в качестве теплоносителей в авиационных двигателях и в первичном контуре атомных реакторов. [c.118]

Применение. Ок. 65% производимого в мире Р. идет на получение Pt-Re катализаторов для нефтеперерабатывающей пром-сти (получение бензина с высоким октановым числом). Р.-компонент жаропрочных сплавов на основе W-Mo, а также сплавов на основе Ni, Сг, Мо, Ti материал для электрич. контактов, покрытий, термопар (Pt-Re, Мо-Re, W-Re), рентгеновских трубок, вакуумных ламп, ламп-вспышек, измерит, аппаратуры перспективный конструкц. материал для атомных реакторов, использующих Na в качестве теплоносителя. На р-ции -распада Re основан рений-бсмиевый метод определения возраста горных цмод и метеоритов. Искусственно полученные изотопы Re (Т,12 50 сут), (T 88,9 4) и 16,7 ч)-изотопные [c.238]

Литий Li (лат. lithium, от греч. lithos — камень). Л. — элемент I группы 2-гс периода периодич. системы Д. И. Менделеева, п. н. 3, атомная масса 6,939. Л. был открыт в 1817 г. Достаточно широко распространен в природе (горные породы, минеральные источники, морская вода, каменный уголь, почвы, животные и растительные организмы). Л.—серебристо-белый, самый легкий металл, принадлежит к щелочным металлам. В соединениях Л. проявляет степень окисления Ь1. На воздухе тускнеет вследствие образования оксида LiaO и нитрида Li ,N. С водой реагирует менее энергично, чем другие щелочные металлы. Гидроксид Л. является сильным основанием. Л. окрашивает пламя в карминово-красный цвет. Получают Li электролизом хлорида лнтия. Л. Li имеет большое значение для ядерной энергетики его изотоп применяется для получения трития Ы -р 0 = Н -Ь jHe. Л. используют для изготовления регулирующих стержней в атомных реакторах, как теплоноситель в урановых реакторах. Л. применяют в черной и цветной металлургии, в химии (литийорганические соединения). Соединения Л. применяются Б силикатной промышленности и др. [c.77]

В настоящее время основу атомной энергетики стран СНГ составляют АЭС с реакторами, в которых тепло, выделяемое в результате деления ядер урана-235, отводится теплоносителем - водой. Теплоноситель находится под высоким давлением, что предотвращает его кипение, резко ухудшающее пе -редачу тепла. Одновременно вода является замедлителем нейтронов, уменьшающим их энергию, что необходимо для протекания ядерной реакции деления урана. Поскольку вода является и замедлителем и теплоносителем, подобные реакторы носят название водо-водяных. Вода под давлением поступает в корпус реактора, прокачивается через активную зону, где находится ядерное топливо, и подогретая, через выходные патрубки и соединенные с ними трубопроводы подается в теплообменник, откуда полученная энергия поступает на турбину или к другому потребителю тепла. В реакторах типа ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) вода заполняет корпус реактора (рис. 1.1), который воспринимает на себя ее давление, составляющее около 160 атм. [c.15]

Начиная с середины 60-х годов был выполнен большой комплекс работ по натурной тензометрии атомных реакторов при гидропрессовках и во время холодной и горячей обкаток [7, 8, 10, 11]. Для этих целей были созданы информационно-измерительные системы высокотемпературной тензометрии (ИИСВТ), включающие термо- и радиационностойкие тензо,-резисторы, первичные преобразователи, магнитографы, корреляторы, осциллографы и электронно-вычислительные машины. Эти системы позволили вести измерения напряжений в широком диапазоне частот (до 500— 1000 Гц), уровней напряжений (от 0,01 до 500 МПа), давлений (до 15 МПа), температур (до 300—450 °С), скоростей потоков теплоносителей (до 10-20 м/с) и при радиационных воздействиях (рис. 2.6). Натур- [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология