Охладители-замедлители

Повреждающее действие излучения следует принимать во внимание в таких областях, как технология процессов, протекающих в реакторах. Полифенилы относительно устойчивы к излучению и могут быть использованы в качестве охладителей-замедлителей в реакторах. [c.330]

Вместе с тем во многих процессах необходимо тормозить реакции углерода с газами. Так, когда углерод используется как электродный материал, желательно, чтобы он не реагировал ни с двуокисью углерода, образующейся при восстановлении руды, ни с окружающей средой. Углерод является хорошим жаропрочным материалом, что позволяет думать об его использовании для сопел ракет и носовых конусов метательных снарядов, но опять-таки необходима хорошая устойчивость к окислению. Графит употребляется в значительных количествах как замедлитель в атомных реакторах, поэтому при использовании двуокиси углерода в качестве охладителя в реакторах ее реакция с графитом нежелательна. [c.10]

Интересно отметить, что во многих процессах возникает необходимость торможения реакций углерода с газом. При использовании угля в качестве материала для электродов желательно, чтобы он не реагировал ни с двуокисью углерода, образовавшейся при восстановлении руды, ни с окружающей атмосферой. Одним из свойств угля является превосходная термостойкость, которая дает возможность использовать его для сопел в ракетах или для передней части конусов в метательных снарядах, однако и в этом случае необходима хорошая устойчивость к окислению. Графит довольно широко используется в качестве замедлителя в атомных реакторах при применении в качестве охладителя углекислоты взаимодействие этих двух веществ может вызвать значительные трудности. [c.153]

Реакторы бассейнового типа. Реакторы бассейнового (погружного) типа, во многом аналогичные реактору для испытания материалов, но значительно более простые и экономичные, в последние годы стали наиболее широко распространенным типом исследовательских реакторов (см. гл. XI, раздел В, и работы [1, 2]). У реакторов этого типа (в соответствии с их названием) активная зона подвешена на глубине 7,5 м в бассейне с водой, служащей одновременно замедлителем, охладителем, отражателем и защитой. Ядерное топливо состоит из сплава алюминия с ураном, обогащенным изотопом до 20 или, лучше, 93%. Пластины из А1 — 11-сплава шириной 7,5 см, толщиной 0,5 мм и длиной 60 см в алюминиевых оболочках такой же толщины образуют элементы для циркуляции воды между пластинами оставляют примерно 3-миллиметровые просветы. Критическая масса для погружных реакторов равна примерно 2500 г, размер активной зоны составляет около 0,05 м . Регулирующие стержни представляют собой алюминиевые пеналы, во многом аналогичные оболочкам тепловыделяющих элементов, заполненные карбидом бора и выложенные кадмием. [c.479]

Ингибитор коррозии магния и его сплавов в атомных реакторах, работающих с водой в качестве охладителя или замедлителя [609]. Для сплавов 7 = 3. pH среды необходимо поддерживать в пределах 6—7. Эффективность фторида увеличивается в присутствии ионов С1 . [c.110]

Ингибитор коррозии магния и его сплавов в атомных реакторах, работающих г водой в качестве охладителя и замедлителя [609]. При концентрации ингибитора 0,7 % 7 = 3. Присутствие ионов С 1 усиливает защитные свойства фторида. [c.111]

Ингибитор коррозии магния и его сплавов в атомных реакторах, работающих с водой в качестве охладителя или замедлителя [609]. В воде при концентрации ингибитора 0,7-10"4% (150° С) для сплавов 7=3. pH воды необходимо поддерживать в пределах 6—7 путем добавления HF. Присутствие ионов С1" увеличивает эффективность ингибитора. [c.120]

Ядерные реакторы можно охлаждать различными веществами, в том числе водой, жидкими металлами, расплавленными солями, газами и органическими соединениями. Преимущество врганических охладителей заключается в том, что они не вызывают коррозии конструкционных материалов. Другие преимущества связаны с низким давлением паров и низкой наведенной радиоактивностью, что приводит к упрощению конструкции реактора. Один из недостатков заключается в высокой точке плав-.ления некоторых соединений, но основной недостаток — это термическая и особенно радиационная нестабильность. Органические охладители способны замедлять быстрые нейтроны, поэтому лх часто относят к охладителям-замедлителям. Ряд работ был проведен с целью найти наиболее подходящие соединения и установить их чувствительность к теплу и излучению [В80, С100, С102, РЗЗ]. Внимание было привлечено к ароматическим соединениям, как наиболее устойчивым при облучении. Испыта-лия тепловой устойчивости показали, что из 40 испытанных ароматических соединений наилучшими оказались дифенил, о-, м- и л-терфенил и нафталин и что их тепловая устойчивость приемлема до 490° [В80]. Проблему создает не нестабильность к теплу, л нестабильность к действию излучения. [c.316]

Убыль скорости разложения полифенилов с дозой указывает на образование радиационноустойчивых соединений. Подобным образом добавление нескольких процентов п-терфенила или /г-кватерфенила к (г-терфенилу может вызвать некоторую защиту. Из терфенилов наиболее устойчив п-терфенил, который, например, при 400° и дозе 2-10 эе/г (3,2-10 Мрд) остается еще не закоксованным , хотя на 30% и превращается в полимер. Из числа соединений, изученных с целью использования в качестве охладителя-замедлителя, наилучшими представляются дифенил, л-терфенил или смесь полифенилов. В настоящее время доступно значительное количество практической информации [ВИЗ, 045, Т20]. Нафталин и ряд других соединений, очевидно, ведут себя подобно полифенилам, но с ними проделано намного меньше работ отчасти потому, что их тепловая устойчивость не столь хороша, отчасти потому, что они менее привлекательны из экономических соображений. [c.317]

Специальной проблемой является чистота конструкционных материалов для ядерных реакторов [36]. Основная причина — большие сечения захвата нейтронов у некоторых элементов-примесей, содержащихся в реакторных материалах, приводящие к уменьшению плотности потока нейтронов в реакторе. Следовательно, при производстве реакторных материалов очень важно добиться предельного снижения концентраций наиболее важных из этих примесей. Необходима высокая чистота материалов, используемых в качество тепловыделяющих элементов, охладителей, замедлителей, отражателей, конструкций в активной зоне и покрытий. Поскольку в этот перечень входит большинство конструкционных частей реактора, очевидно, в основном все материальс, используемые в реакторостроении, требуют специальной очистки, что в свою очередь определяет высокую стоимость реакторов. При проектировании реакторов следует учитывать общий эффект поглощения нейтронов примесями с высоким сечением захвата во всех деталях реактора, поскольку он влияет на поток нейтронов, необходимый для поддержания цепной реакции. [c.47]

Современный этап радиационной химии начался лишь два десятилетия назад в связи с работами по использованию атомной энергии. Существенное значение приобрело изучение действия разных видов излучения на различные материалы, применяемые в атомной технике. Эксплуатация ядерных реакторов и переработка ядерного горючего выдвинули такие важные вопросы, как разложение воды, употребляемой в качестве замедлителя и охладителя, изменение химических свойств веществ и валентных состояний в высокоактивных растворах, участвующих в технологическом процессе выделения ядерного горючего. При решении этих практических проблем были сделаны открытия крупного научного значения, например, выя.снен радикальный механизм радиолиза воды [8, 9], открыто радиационное сшивание полимеров и т. д. [c.6]

Высокотемпературный реактор с газовым охлаждением, построенный для экспериментальных целей в Винфрисе (Англия), имеет графитовый замедлитель. В качестве тепловыделяющих элементов используются карбиды урана и тория, заключенные в графитовые оболочки. Максимальная температура оболочки приблизительно 1000° С, охладитель — гелий поступает в реактор при температуре 350°С и давлении 10— 20 ат, а выходит при температуре 750° С. Хотя охладитель является инертным газом, однако при обезгаживании графита образуются газообразные примеси, которые могут реагировать с графитом [реакции (1—3)], а окись углерода, образующаяся при этих реакциях, может дать углерод и двуокись углерода в охлаждающих секциях схемы [реакция (4)] [c.20]

Органические соединения можно использовать в ядерных реакторах как замедлители и теплоносители [52, 55—58]. Среди прочих веществ отдается предпочтение радиационно-устойчивым полифенилам и многоядерным ароматическим углеводородам. Как охладители они имеют преимущества по сравнению с водой и жидкими металлами, так как органические соединения не обладают коррозийными свойствами и давление их паров низко. Следовательно, в реакторах можно избежать применения очень дорогих коррозийностойких материалов и систем высокого давления. Более того, органические вещества (если они чистые) мало активируются нейтронами и слабо взаимодействуют при непосредственном контакте с ураном при высоких температурах. К их недостаткам следует отнести низкую теплопроводность, способность разлагаться под облучением и воспламеняемость. [c.337]

В настоящее время введено в эксплуатацию большое число исследовательских ядерных реакторов различных типов, не говоря о реакторах, предназначенных только для производства электроэнергии и расщепляющихся материалов. В каталоге за 1962 г. [13] число действующих исследовательских и испытательных реакторов значительно превышало 200. Почти во всех из них в качестве горючего используется уран либо в видр природной смеси изотопов, либо обогащенный изотопом уран можег быть изготовлен в виде пластин, стержней, небольших блоков из металла или сплава, в виде таблеток из окиси урана или же в виде раствора какой-либо соли урана. Кроме того, действует и несколько реакторов, работающих на плутонии-239. Поскольку большинство исследовательских реакторов работает на тепловых нейтронах, осуществляющих цепную реакцию, все они содержат в себе замедлители — вещества, назначение которых состоит в замедлении быстрых нейтронов, испускаемых при делении (средняя энергия нейтронов деления равна - 2,5 Мэв, наиболее вероятная энергия составляет 0,6 Мэе), до тепловых энергий. Желательно, чтобы замедлители обладали малым массовым числом и низким сечением поглощения нейтронов в качестве замедлителей обычно применяется вода,, тяжелая вода, графит и бериллий. Огромное количество тепла, создаваемое ценным процессом деления, должно быть отведено из реактора по этой причине все реакторы — исключая самые маломощные — оснащены эффективной системой охлаждения. В качестве охладителей используется также целый ряд веществ вода, тяжелая вода, воздух, углекислый газ и жидкие металлы. Реакторы, в которых одно и то же вещество выступает в роли как охладителя, так и замедлителя, часто оказываются наиболее экономичными. [c.376]

Облучение в реакторе. Задачи, которые приходится решать при изготовлении образцов, предназначаемых для облучения, весьма разнообразны и зависят от целей эксперимента и степени его сложности. Если необходимо просто получить радиоактивный изотоп и затем использовать его в качестве индикатора или для изучения схемы распада, приготовление мишени обычно не представляет трудностей. Однако и в этом случае при облучениях в реакторе требуется соблюдение ряда условий. Так, например, контейнеры для образцов следует подбирать с учетом мощности потока нейтронов, температуры в активной зоне й продолжительности облучения. Нужно избегать облучений в сосудах из пирекса ввиду большого содержания бора в этом материале (бор обладает очень высоким сечением захвата нейтронов). Для облучения в течение нескольких минут при умеренных потоках в исследовательских реакторах (10 —10 нейтрон1см -сек) в ряде случаев можно использовать полимерные контейнеры, преимущество которых состоит в малой активации. Образцы можно заворачивать и в алюминиевую фольгу, изготовленную из самого чистого металла. Этот метод удобен в тех случаях, когда анализ проводится после распада 2,3-минутного АР . Для более продолжительных облучений образцы часто запаивают в обезгаженные кварцевые ампулы. Эти ампулы обычно необходимо выдерживать после облучения в течение некоторого времени для уменьшения активности 81 (период полураспада 2,6 час). Необходимо также следить за тем, чтобы ампулы с облученными образцами вскрывались с помощью соответствующих приспособлений в условиях, предупреждающих излишнее облучение персонала и опасность радиоактивных загрязнений. Надо учитывать и термическую устойчивость вещества, подвергаемого облучению. Температура в активной зоне реакторов различных типов может изменяться в широких пределах. Реакторы бассейнового типа, в которых воду используют в качестве охладителя и замедлителя, обычно значительно более пригодны для облучения органических веществ, чем, например, реакторы с графитовым замедлителем. Некоторые реакторы оснащены специальными приспособлениями, в которых облучение можно проводить при охлаждении водой или даже жидким азотом. Особые трудности возникают при облучении водных растворов. Даже в том случае, когда охлаждение достаточно эффективно и раствор не нагревается выше точки кипения, появление газообразных продуктов радиолиза может привести к значительному повышению давления в ампуле, если только не предусмотрена возможность удаления этого газа путем продувания или каталитического превращения в менее летучие или исходные продукты. Еще одна трудность при облучениях в реакторе связана с изменением потока нейтронов в образце, если он обладает значительным сечением захвата. Например, слой золота толщиной 0,1 мм (эффективное сечение захвата тепловых нейтронов для золота равно почти 100 барн) уменьшает поток тепловых нейтронов примерно на 6 %, так что внутрь кубика из золота с ребром 1 см может попасть лишь малая доля нейтронов, падающих на его поверхность. [c.385]

На рис. 12.2 показана схема американского водо-водяного раактора. Реактор состоит из стальнрго корпуса, заполненного водой под давлением 150 МПа при темперетуре 320 С. Внутри корпусе находится активная зона раактора. Активная зона состоит из 200 твэлов вместе со стержнями регулирования. Вода под давлением действует одновременно как замедлитель и охладитель. Вода поступает в [c.164]

Ядернь1Й реактор, в котором используется вода в качестве замедлителя и охладителя [c.182]

Ингибитор коррозии магния и его сплавов в воде [609]. Применяется для снижения коррозии магния и сплава AZ31 в атомных реакторах, работающих с водой в качестве охладителя или замедлителя. При концентрации ингибитора 0,7 10 4% Y — 3. Присутствие ионов С1" усиливает действие фторида. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология