Июнь 17th, 2013
Значительно снизить температуру плавления позволяет применение сплава висмута со свинцом. Эвтектический сплав (44,5% Pb+55,5% Bi) имеет температуру плавления 398 К.Теплофизические свойства сплава (за исключением теплопроводности) близки к средним для висмута и свинца, его теплопроводность ниже теплопроводности чистых свинца и висмута.Газы. В качестве газовых теплоносителей и рабочих тел можно рассматривать водород, гелий, азот, воздух, углекислый газ, метан и некоторые другие газы. Основные преимущества газовых теплоносителей и рабочих тел по сравнению с жидкими веществами — более высокая термическая и радиационная стойкость, химическая (коррозионная) пассивность (для некоторых газов). Недостатки — низкие плотность, теплоемкость и теплопроводность и, следовательно, низкая интенсивность теплоотдачи; при применении газов в качестве теплоносителей необходимо высокое давление в контуре при разумных мощностях, затрачиваемых на их прокачку.По совокупности свойств лучшим газовым теплоносителем является водород, который отличается прежде всего прекрасными теплофизическими свойствами (самые большие среди газов теплоемкость и теплопроводность). Однако из-за взрывоопасное™ практическое применение водорода пока не рассматривается. К недостаткам водорода можно отнести также сравнительно большие затраты мощности на его прокачку.Меньшие затраты мощности требуются на прокачку метана (см. с. 62), но он сильно диссоциирует уже при 770 К и поэтому неприменим для высокотемпературных газовых реакторов.Следующим за метаном и водородом газом по затратам мощности на прокачку идет С02 (см. с. 62). Этот газ очень дешев, имеет малое сечение поглощения нейтронов. В течение многих лет С02 успешно используется в качестве теплоносителя на газоохлаждаемых реакторах, эксплуатируемых в Великобритании, однако диоксид углерода нельзя использовать в качестве теплоносителя в высокотемпературных реакторах из-за его радиолиза и термического разложения на оксид углерода и кислород, что приводит к реакции между СО, О и углеродом. Эта реакция при высоких температурах сопровождается переносом углерода с горячих поверхностей контура на холодные поверхности (например, в парогенераторах). В двухконтурных ЯЭУ, где рабочим телом является вода, недопустимо попадание С02 в воду или наоборот, так как образуется угольная кислота Н2С03, что интенсифицирует коррозию материала контура.
