Теплоносители

В энергетических реакторах теплота, генерируемая в топливе при его делении, отводится циркулирующим через активную зону теплоносителем, и передается на установку вырабатывающую электроэнергию. В качестве теплоносителей используются жидкости: легкая вода , тяжелая вода , органические жидкости (терфенил), газы (двуокись углерода СО₂ , гелий) , и жидкие металлы (натрий , висмут+ свинец).

Требования, предъявляемые к теплоносителям: большая теплоемкость, слабое поглощение нейтронов, слабая химическая активность. Вода - наболее широко используемый теплоноситель, обладает хорошей конвекционной теплопроводностью до 300^оС. Чтобы вода не закипала, применяют давление ~16 Мпа = 160 атм в реакторах с водой под давлением. При высоких температурах вода химически активна, вызывает коррозию. Реактор с кипящей водой в активной зоне имеет давление ~8 атм.

Газоохлаждаемые реакторы разрабатывались в Великобритании. СО₂-углекислый газ давление 4,2 Мпа в первом контуре, низкая стоимость. низкое сечение поглощения нейтронов. температура выхода из активной зоны ~ 650^оС. Недостатки: малая передающая способность, прокачка газа осуществляется с большой скоростью и давлением.

Жидкометаллическое охладение применяется в реакторах на быстрых нейтронах, где энерговыделение громадно ~0,5 кВт/см³. Жидкий натрий обладает малым замедлением нейтронов, имеет низкое сечение захвата нейтронов 0,53 барн, натрий остается жидким в диапазоне 98-883 ^оС. К недостаткам относятся: вспомогательные нагреватели натрия при остановке реактора, обладает высокой наведенной активностью индуцированной , дает бурную экзотермическую реакцию (взрыв) при контакте с водой. Перспективными являются смесь висмута со свинцом.