Тяжелые жидкометаллические теплоносители

Тяжелые жидкометаллические теплоносители (расплавы свинца и эвтектического сплава свинец-висмут) являются теплоносителями для ядерных реакторов на быстрых нейтронах нового поколения. Технология обращения с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями (ТЖМТ) является важнейшей составляющей для обеспечения надежной, безаварийной и безопасной работы ядерных реакторов с ТЖМТ. Коллективом АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» в течение длительного времени (более 20 лет) велись научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) на современном научно-техническом уровне, задачами которых были разработка и обоснование комплекса мер, методов и оборудования для обращения с теплоносителем на всех стадиях жизненного цикла как исследовательских, так и реакторных установок. Был выполнен большой объем работ, включая теоретические, расчетные, экспериментальные, конструкторские работы, а также работы по аттестации средств измерений.

Технология обращения с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем (свинцом, сплавом свинца и висмута) включает в себя значительный комплекс мер:

• подготовку теплоносителя для заполнения первого контура реакторной установки;
• поддержание условий в теплоносителе для обеспечения коррозионной стойкости конструкционных сталей;
• очистку теплоносителя от твердофазных шлаков как на основе оксидов свинца, так и на основе оксидов компонентов конструкционных сталей;
• очистку защитного газа от аэрозолей теплоносителя и продуктов коррозии;
• диагностику состояния циркуляционного контура реакторной установки.

Для реализации комплекса мер требуется специальные методы и средства, к которым относятся:

• датчики термодинамической активности кислорода;
• массообменные аппараты;
• устройства ввода газовой смеси в тяжелый жидкометаллический теплоноситель;
• фильтры тяжелого жидкометаллического теплоносителя;
• фильтры защитного газа;
• дожигатели водорода;
• увлажнители газа;
• конденсаторы; 
• методы автоматизированного управления;
• методы подготовки теплоносителя перед загрузкой и его загрузки в реакторную установку;
• методы диагностики (индикации) состояния циркуляционного контура.

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2022, № 3, c. 178–196