ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Авторы

Блохин В.А., Борисов В.В., Ильичева Н.С., Камаев А.А., Красикова Е.А., Левин О.Э., Медведев Н.Ф., Мяздрикова О.И., Пахомов И.А., Поплавский В.М., Сидоров Д.Г., Скворцов Н.С., Соловьев А.В., Строев А.А.

Организация

АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Блохин В.А. – ведущий научный сотрудник, канд. тех. наук, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского". Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484)399-84-79; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
Борисов В.В. – заместитель начальника лаборатории, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Ильичева Н.С. – старший научный сотрудник, канд. хим. наук, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Камаев А.А. – заместитель директора ОБ ЯЭУ, начальник отдела, канд. тех. наук, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Красикова Е.А. – инженер-исследователь, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Левин О.Э. – начальник лаборатории, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Медведев Н.Ф. – руководитель группы АиТ, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Мяздрикова О.И. – инженер, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Пахомов И.А. – начальник лаборатории, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Поплавский В.М. – заместитель генерального директора, док. тех. наук, профессор, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Сидоров Д.Г. – руководитель группы коррозионных испытаний, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Скворцов Н.С. – главный инженер, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Соловьев А.В. – ведущий инженер, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".
Строев А.А. – научный сотрудник, АО "Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского".

Аннотация

Объектом исследований является макетный образец датчика кислорода для непрерывного реакторного контроля кислорода в натрии. Принцип работы датчика кислорода заключается в измерении ЭДС, возникающей между двумя кислородными электродами с различной химической активностью кислорода, разделенных друг от друга электролитом с ионной кислородной проводимостью. Одним электродом является индий насыщенный кислородом, а другим – натрий с неизвестным содержанием кислорода. В качестве твердого электролита используется диоксид гафния стабилизированного оксидом гадолиния, который герметично вставлен в керамический изолятор армированной сталью. Измерение сигнала датчика кислорода осуществлялось преобразователем промышленным марки ИТ-2512. Испытание датчика кислорода проводилось в потоке натрия циркуляционного натриевого стенда в интервале температур 400÷480°С (в основном при температуре 480°С), расходе теплоносителя в интервале 10÷230 л/ч и концентрации кислорода в интервале 0,1÷14 ppm (в основном в интервале 0,47÷0,9 ppm) в течение ~6000 ч. Приведено описание циркуляционного натриевого стенда. Изменение концентрации кислорода в натрии проводилось путем непосредственной дозированной подачи кислорода (воздуха), водорода в контур, а также периодическим изменением температуры холодной ловушки в течение периода испытаний. ЭДС датчика кислорода повышалось с повышением содержания кислорода в натрии. Измеренные показания датчика кислорода в различные периоды времени испытаний совпали между собой, что указывает на стабильность его показаний. Показания датчика кислорода адекватно зависели от изменения температуры. С повышением (понижением) температуры натрия ЭДС датчика кислорода изменялось по линии изоконцентрации кислорода в натрии циркуляционного контура. После 90 термоциклов в интервале 300÷400°С со скоростью 30÷40°С/ч (при сливе и заполнении контура теплоносителем 50÷200°С/ч) характеристики датчика не изменялись. Чувствительность датчика кислорода находилась в интервале от 8 до 13 мВ/ppm при температуре 480°С. После длительных испытаний (~6000 ч) в потоке натрия датчик кислорода не изменил вид и форму торцевой поверхности твердого электролита.

Ключевые слова
натрий, электрохимический метод, кислород, стабилизированный диоксид гафния, оксид гадолиния, циркуляционный натриевый стенд, датчик кислорода

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534.63

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 4, 4:13