Авторы
Иванов К.Д., Ниязов С.-А.С., Чепоров Р.Ю.
Организация
Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Иванов К.Д. – ведущий научный сотрудник, доктор технических наук.
Ниязов С.-А.С. – старший научный сотрудник. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-44-40; e-mail:
Чепоров Р.Ю. – ведущий инженер технолог.
Аннотация
Наиболее простым методом повышения информативности контроля термодинамической активности (ТДА) кислорода в тяжелых жидкометаллических теплоносителях (ТЖМТ) является изменение температуры теплоносителя, в ходе которого происходит перераспределение кислорода между химически активными в данных условиях примесями, которое в свою очередь отражается на характере изменения ТДА кислорода, и может быть зафиксировано экспериментально.
Этот прием может использоваться в различных вариантах. В данной работе использованы два способа. В условиях статической установки применялся метод периодического отключения обогрева всего объёма теплоносителя. В условиях неизотермического циркуляционного стенда использовался метод измерения ТДА кислорода в различных температурных зонах.
Получены экспериментальные данные по характеру изменения температурной зависимости показаний датчиков ТДА кислорода как в случаях доминирования раскисляющего действия источника металлических примесей, так и в случаях доминирования окисляющего действия внутренних источников кислорода.
Показано, что использованные в работе способы определения численных значений температурных зависимостей изменения ТДА кислорода в ТЖМТ позволяют получать дополнительную информацию о физико-химическом состоянии теплоносителя, которое является функцией содержания в теплоносителе химически активных примесей.
Установлено, что влияние примеси железа на состояние теплоносителя характеризуется наличием области относительной нечувствительности температурной зависимости ТДА кислорода при высокой термодинамической активности кислорода, в то время как влияние примеси водорода в этой области достаточно высоко.
Более детальное определение характера влияния примеси водорода во всей области изменений ТДА кислорода требует проведения дополнительных экспериментов.
Полученные экспериментальные результаты подтверждают заложенные теоретические предпосылки.
Ключевые слова
термодинамическая активность кислорода, тяжелый жидкометаллический теплоноситель, твердый электролит, водород, диффузионный выход железа, оксидная пленка, парциальное давление, свинец, свинец—висмут, термоциклирование
УДК 621.039.534
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 5, 5:1