2021, Выпуск 3

DOI: 10.55176/2414-1038-2021-3-174-183

Авторы

Лаврова О.В., Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю.

Организация

АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Лаврова О.В. – старший научный сотрудник.
Асхадуллин Р.Ш. – начальник лаборатории, кандидат технических наук, доцент. Контакты: 249033, Обнинск, Калужской обл., пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-80-73; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Легких А.Ю. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук.

Аннотация

Содержание кислорода в жидком натрии является важным нормируемым параметром, который необходимо контролировать в процессе эксплуатации реакторных установок с натриевым теплоносителем.
При разработке средства контроля кислорода в жидком натрии необходим тщательный подбор материалов, из которых будут изготавливаться чувствительные элементы средства контроля (датчика). К критериям для выбора материала чувствительного элемента относятся: приемлемая коррозионной стойкость в жидком натрии при рабочих условиях; достаточная для генерации полезного сигнала проводимость ионов кислорода при рабочих температурах; удовлетворительная стойкость к термоударам.
Термодинамический анализ позволяет выбрать материалы чувствительного элемента датчика контроля кислорода, потенциально стойкие в натрии. В статье представлен термодинамический анализ некоторых металлооксидных систем при их контакте с натриевым теплоносителем герметичного неизотермического циркуляционного контура и анализ устойчивости оксидных систем в жидком натрии, являющихся основой керамических чувствительных элементов. Показано, что в определенных условиях раскисленный натрий может частично восстанавливать оксиды керамики на основе циркония и гафния с добавками оксидов некоторых лантаноидов. Кроме того, натрий восстанавливает оксид кремния, на основе которого производят ситалл, являющийся кандидатным материалом для герметизации чувствительного элемента датчика. Анализ выполнен, используя диаграммы в координатах «ЭДС – температура», построенных по термодинамическим данным.

Ключевые слова
термодинамический расчет, кислород, натрий, датчик контроля кислорода, керамика, взаимодействие материалов, электрод сравнения, диаграммы, разность потенциалов

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 544.344.01

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2021, выпуск 3, 3:14