Июнь 17th, 2013
Воздух и азот близки по своим свойствам. Их общий недостаток— значительная наведенная активность при прохождении через активную зону из-за образования радиоактивных нуклидов аргона, азота, углерода. В воздухе (особенно во влажном)окисление урана протекает намного быстрее, чем в углекислом газе. Азот взаимодействует с карбидом урана.Самый перспективный газовый теплоноситель — гелий. Посвоим теплопередающим свойствам он уступает только водоро-ду. Гелий практически не захватывает нейтроны и вследствиемалой атомной массы является хорошим замедлителем. В целомпо своим ядерно-физическим свойствам гелий лучше всех дру-гих газов отвечает требованиям, предъявляемым к теплоносите-лям. Гелий химически стабилен и диссоциирует под облучениемтолько при очень высоких температурах (около 104 К). Актива-ция гелия обусловлена незначительными примесями нуклида3Не (его объемное содержание примерно 1,4-10~7%) и может неучитываться. ;Гелий — химически инертный газ и не реагирует с конструкционными материалами активной зоны и контура. Химическая активность гелия определяется только примесями, присутствие которых вызвано несовершенством технологии его получения и возможными натечками различного рода веществ из смежных контуров (пары воды, водород, смазочные материалы газодувок и др.).К недостаткам гелия следует отнести малую объемную теплоемкость, высокую стоимость и высокую текучесть (способность проникать через очень малые неплотности). В настоящее время стоимость гелия значительно снизилась, так как его получают как побочный продукт производства природного газа. Она составляет сейчас примерно 1% стоимости электроэнергии, вырабатываемой на высокотемпературных ЯЭУ с реакторами HTR.Отмеченные выше недостатки газовых теплоносителей (низкие теплоемкость и теплопроводность) частично можно снивелировать, используя диссоциирующие газы. Наиболее эффективный из этих газов — тетраоксид азота N2O4 — обладает малой скрытой теплотой конденсации, высокими теплоемкостью и теплопроводностью, не оказывает существенного влияния на замедление и захват нейтронов в реакторе. Однако из-за высокой токсичности и коррозионной агрессивности по отношению к конструкционным материалам (особенно с примесями воды) тетраоксид азота не нашел пока применения в качестве теплоносителя ЯЭУ.
