24. Органические теплоносители. Виды органических теплоносителей, их свойства и терморадиационная стойкость.

Орган. ТН имеют ряд преимуществ перед водой. Небольшое давление паров орган. жидкостей упрощает конструкцию и эксплуатацию контура. Вследствие малой корроз. агрессивносги орган. ТН в реакторе могут применяться дешевые углер. стали. Невысокая наведен. радиоактивность требует миним. биол. защиты. Основной недостаток – радиолиз и пиролиз. В кач-ве орган. ТН применяют дефинил, моноизопропилдифенил, дифенильную смесь. Эти ве­щества термически стойки при температуре 593—673 К. При более высокой температуре происходит их интенсивное разложение с обра­зованием высокомолекулярных веществ с высокой температурой плав­ления и газов: водорода, метана и др. Технический дифенил представляет собой твердое кристаллическое вещество желтого цвета. Основными примесями в нем являются зола (до 0,1%) и вода (до 0,5%). Дифенил—наиболее дешевый и доступный органический теплоноситель. Температура плавления его 342,5 К, а температура кипения — 529 К. Коэффициент теплоотдачи дифенила меньше, чем воды. При температуре 673 К в дифениле стойки углеродистая и нержавеющая сталь, уран. Нестойки в нем маг­ний и сплавы циркония. Более термически и радиационно-стойки, чем дифенил, полифенильные смеси, моноизопропилди­фенил, дифенильные смеси.

26. Свойства графита и его радиационная стойкость. Особенности реакторов с графитовым замедлителем. Энергия Вигнера.

ρ=1,65-1,75г/см3. σ_а=0,0045барн, ξ=0,158, Кз=173. Решетка гексагональная. При обычной t графит не взаимодействует с большинством вещ-в, но при увелич. t увелич. его реакционная спос-ть. Перенос углерода от более горячих мест к холодным (в горяч. частях С+СО2->2СО, в холод. частях 2СО->С+СО2). В результате облучения углерод накапливает энергию Вигнера – скрытая энергия, появляющая в рез-те дефектов, нарушений крис. реш-ки (вакансии, лишние атомы в межузлие) в процессе облучения, и кот. может неконтролируемо выходить наружу в виде тепла при нагреве. В этом случае имеет место повышение t в процессе отжига графита, облуч. при низкой t. (Отжиг для снятия дефектов). +: 1)увеличение прочности графита с ростом t, 2) высокая теплопроводность, 3) распространен и дешев, 4)малое сечение поглощение тепловых нейтронов, большое значение Кз (можно исп-ть менее обогащенное топливо). 5) высокая жаропрочность. -: 1)малая замедл. спос-ть (большее кол-во графита надо для замедления), 2)при облучении меняет форму и размеры. Накапливает Энергию Вигнера, снижается теплопроводность.

27. Характеристики бериллия, проблемы и перспективы его использования в ядерной энергетике.

По совокупности физических свойств берил­лий является одним из наиболее интересных и перспективных реактор­ных материалов. Он имеет малое сечение поглощения тепловых ней­тронов (0,009барн). Сочетание малого сечения поглощения с высоким рассеянием делает бериллий пре­восходным замедлителем и отражателем в реакторах. Однако пер­спектива широкого применения бериллия ограничена рядом обстоя­тельств. Бериллий принадлежит к очень редким и дорогим металлам. Стоимость его почти в сто раз выше стоимости алюминия, магния, стали. Бериллий хрупок. Облучение вызывает охрупчивание и распу­хание. Изготовление из него тонкостенных оболочек твэлов и особен­но их герметизация крайне затруднительны. Положительными свой­ствами бериллия являются малая плотность (1,85г/см³), относительно высокая температура плавления (1556К), небольшой коэффициент теплового расшире­ния (11,6·10^-6). До температуры 1513 К бериллий не претерпевает аллотропических превращений и кристаллизуется в ГПУ-решетке. Отсутствие структурных превращений в широком диапазоне темпера­туры делает бериллий нечувствительным к циклическим изменениям температуры. Бериллий и его соединения очень токсичны. Механические свойства бериллия, особенно его пластичность, существенно зависят от температуры. В бериллии под действием облучения протекают ядерные реакции с образованием газообразных продуктов. Гелий и тритий могут скапливаться в порах, образовывать газовые пузыри, вызывающие газовое распухание. Внедрение гелия и трития в кристаллическую решетку бериллия снижает его пластичность. Облучение увеличивает прочность и ухудшает пластичность бериллия.