Жидкие соли и их квалификация - доклад в NRC

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 03.05.2020

Комиссия по ядерному регулированию (NRC) США провела 22 апреля 2020 года онлайн-совещание по тематике перспективных реакторов.

Один из докладов (авторы - Дэвид Холкомб и др., ORNL) был посвящён вопросам квалификации жидкосолевого топлива.

Проблема квалификации

Квалификация топлива - процесс, обеспечивающий высокую уверенность в том, что физическое и химическое поведение топлива понятно до такой степени, что его возможно адекватно смоделировать как для условий нормальной эксплуатации, так и для аварийных ситуаций.

Неопределённости при этом таковы, что погрешности в расчётных значениях выхода продуктов деления обеспечивают консервативность оценок радиологических последствий.

В настоящее время, считают авторы доклада, не существует методов квалификации, подходящих для жидкосолевого топлива. Проблема в том, что роли жидкосолевого и твёрдого топлив в обеспечении безопасности станции сильно отличаются.

В порядке примера в докладе приводятся функции безопасности (safety functions) для твёрдого и жидкосолевого топлив.

Твёрдое топливо должно удерживать радионуклиды, а жидкосолевое - удерживать некоторые радионуклиды.

Твёрдое топливо должно поддерживать пригодную к охлаждению геометрию, а жидкосолевое - обеспечивать остаточное тепловыделение.

Твёрдое топливо должно обеспечивать мгновенные отрицательные обратные связи для реактивности, а жидкосолевое - обеспечивать отрицательные обратные связи для реактивности.

Состав топлива и представительные образцы

Ключевой для понимания вопрос - что же включает в себя понятие "жидкосолевое топливо" (ЖСТ)?

В отличие от твёрдого топлива, ЖСТ не работает в дискретных геометрических элементах (твэлы, сборки и т.п.). При нормальной эксплуатации ЖСТ движется независимо от своей "оболочки" (контейнера).

ЖСТ должно включать в себя все материалы, содержашие делящиеся элементы или радионуклиды, которые находятся в пределах единой гидравлической связи - то есть, не находятся в окружающих системах, узлах или компонентах.

Так, пары и аэрозоли остаются частью жидкосолевой топливной системы до тех пор, пока не будут соответствующим образом уловлены. Продукты коррозии контейнера становятся частью ЖСТ. Также должно учитываться свежее и выгоревшее ЖСТ, пребывающее в хранилищах в пределах площадки.

Следующий важный для понимания вопрос - на основании чего нужно проводить квалификацию ЖСТ? Квалификация, отмечают авторы доклада, базируется на понимании физических и химических свойств представительных образцов топлива.

Жидкое состояние существенно изменяет физическое поведение топлива. Жидкости не накапливают внутренние напряжения - следовательно, у ЖСТ отсутствуют свойства, зависящие от его истории. Свойства жидкости в потоке гомогенизируются - следовательно, у ЖСТ отсутствуют свойства, зависящие от положения и размера.

Таким образом, химические и физические свойства ЖСТ будут определяться его химическим составом и температурой. Авторы делают вывод о том, что "малые нерадиоактивные образцы ЖСТ обеспечат представительные физические и химические свойства".

База данных

В заключительной части презентации авторы сделали упор на создание базы данных по физическим и химическим свойствам жидких солей.

ЖСТ можно рассматривать как ньютоновскую жидкость, в которой теплопередача и течение ведут себя хорошо изученным образом, а изменение физических свойств представляет собой непрерывную функцию от состава ЖСТ.

Теплопередача для ньютоновских жидкостей определяется, в первую очередь, такими параметрами как плотность, вязкость и теплоёмкость.

Поэтому, считают авторы, разумную уверенность в обеспечении безопасности для ЖСТ можно получить комбинацией из измерения составов солей и знания соответствующих химических и физических свойств.

База данных, создаваемая в рамках работ в министерстве энергетики по жидкосолевому направлению, как раз и будет отражать связи между составом ЖСТ и его свойствами, подчёркивают авторы доклада.

Ключевые слова: Жидкосолевые реакторы, Атомнадзор, США, ORNL, Статьи

---

Другие новости:

Сроки сертифицирования в США АСММ NuScale сдвинуты из-за необходимости внести изменения в проект

Система САОЗ может срабатывать с запаздыванием.

Сроки строительства блоков №№3/4 АЭС "Vogtle" из-за коронавируса сдвинутся незначительно

Пуск четвёртого блока сдвинут на два месяца.

Госатомнадзор Белоруссии выдал разрешение на завоз ядерного топлива на БелАЭС

Физпуск в июне или июле.

---

---

---

---

Поиск по сайту: