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 … Читать далее
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.