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

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

ТВОРЧЕСКОЕ НАСЛЕДИЕ А.И. ЛЕЙПУНСКОГО: ТЕПЛОФИЗИКА ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

EDN: CAEZFP

Авторы

Сорокин А.П., Кузина Ю.А., Алексеев В.В., Асхадуллин Р.Ш., Дельнов В.Н.

Организация

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

Сорокин А.П. – главный научный сотрудник, блок научного руководителя, доктор технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-84-47, (905) 641-20-99; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Кузина Ю.А. – начальник отделения ядерной энергетики, кандидат технических наук.
Алексеев В.В. – главный научный сотрудник отделения ядерной энергетики.
Асхадуллин Р.Ш. – начальник департамента физико-химических технологий отделения ядерной энергетики, кандидат технических наук.
Дельнов В.Н. – начальник отдела, доктор технических наук.

Аннотация

В статье отражена роль А.И. Лейпунского как организатора и научного руководителя исследований гидродинамики, теплообмена, физической химии и технологии теплоносителя в ЯЭУ с жидкометаллическими теплоносителями (ЖМТ). В результате освоения ЖМТ: созданы научные основы их применения в ядерной энергетике, научно обоснованы теплогидравлические параметры и высокоэффективные технологии. Разработаны и практически реализованы аппараты и системы, обеспечившие успешную эксплуатацию принципиально новых ЯЭУ. В статье изложены результаты исследований, проведенных непосредственно под руководством А.И. Лейпунского и его учениками и последователями, участниками научной школы по теплофизике жидких металлов в ФЭИ. Основными направлениями исследований явились: гидродинамика и теплообмен, кипение, конденсация ЖМТ, физическая химия и технология ЖМТ, систематизация, анализ и обобщение теплофизических данных применительно к созданию ЯЭУ с ЖМТ для атомной энергетики, подводного флота, космического назначения и термоядерных установок. В статье любой жидкометаллический теплоноситель рассматривается как часть общей системы, включающей в себя также и конструкционный материал, контактирующий с теплоносителем, газовое пространство, компенсирующее температурные расширения теплоносителя. Состояние системы определяется физико-химическими свойствами компонентов системы. При этом теплоноситель и конструкционные материалы также представляют собой некие подсистемы, состоящие из основного материала, теплоносителя и примесей, содержащихся и в материале, и в теплоносителе. Ключевой точкой технологии любого ЖМТ является содержание и состояние примесей в нем. Для каждого теплоносителя существует свой набор примесей, определяющих его технологию. Он зависит от вида теплоносителя, физико-химических свойств растворов примесей и компонентов конструкционных материалов в теплоносителе. Опыт показывает, что технология жидкометаллических систем должна минимизировать коррозию конструкционных материалов и изменение служебных характеристик, исключать появление в потоке теплоносителя избыточных фаз. Сформулированы задачи дальнейших исследований, вытекающие из необходимости повышения безопасности, экономичности, экологичности, надежности и продления ресурса работающих и создаваемых ядерных энергетических установок с жидкометаллическими теплоносителями.

Ключевые слова
жидкие металлы, ядерные энергетические установки, быстрые реакторы, термоядерные реакторы, экспериментальные исследования, расчетные коды, теплогидравлика, физхимия, технология жидкометаллических теплоносителей, безопасность, активная зона, бак реактора

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 536.24: 621.039.524.4: 621.039.58

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 3, c. 150–190