Жидкометаллические теплоносители в ядерных реакторах

[armycone.]

Задался вопросом, возможно ли использовать эвтектический галинстан (68% галлия, 22% индия и 10% олова) и эвтектику галлия-индия-олова (52% индия, 30% галлия и 18% олова), как замену натрия в качестве теплоносителя на Белоярской АЭС? Будет ли это целесообразно и есть ли какие-то иные варианты замены теплоносителя (кроме свинца, того же натрия и воды)

[Arkadiy]

Нужно, чтобы при нейтроном облучении  теплоносителя не образовывалось  радиоактивных изотопов его компонентов.

Смотрите таблицу изотопов этих элементов, думайте

[podlyinarod]

Галлий (как и индий, но в меньшей степени) при повышенных температурах агрессивен ко многим металлическим сплавам, способен вызывать ускоренную межкристаллитную коррозию как окислительного, так и чисто "растворительного" характера.

Гораздо проще натрий-калий. И дешевле, и легче к тому же.

[Arkadiy]

В 04.01.2025 в 18:51, podlyinarod сказал:

Галлий (как и индий, но в меньшей степени) при повышенных температурах агрессивен ко многим металлическим сплавам, способен вызывать ускоренную межкристаллитную коррозию как окислительного, так и чисто "растворительного" характера.

Гораздо проще натрий-калий. И дешевле, и легче к тому же.

Лучше из галлия с индием наделать полупроводников и всяких светодиодов

[armycone.]

В 04.01.2025 в 20:51, podlyinarod сказал:

Галлий (как и индий, но в меньшей степени) при повышенных температурах агрессивен ко многим металлическим сплавам, способен вызывать ускоренную межкристаллитную коррозию как окислительного, так и чисто "растворительного" характера.

Гораздо проще натрий-калий. И дешевле, и легче к тому же.

Натрий-калий бурно реагирует с кислородом и влагой из воздуха, поэтому при утечке будет детонировать 

А если использовать олово?

 

В 04.01.2025 в 20:42, Arkadiy сказал:

Нужно, чтобы при нейтроном облучении  теплоносителя не образовывалось  радиоактивных изотопов его компонентов.

Смотрите таблицу изотопов этих элементов, думайте

Натрий также при контакте с активной зоной образует радиоактивный 24 изотоп. Все решается многоконтурностью реактора

[podlyinarod]

В 04.01.2025 в 19:02, armycone. сказал:

Натрий-калий бурно реагирует с кислородом и влагой из воздуха, поэтому при утечке будет детонировать 

А если использовать олово?

Тогда сдетонирует реактор. А олово будет как живое светиться нездешним светом. Тем более, что у него слишком высокая минимальная температура, чтобы это было практически удобным.

Изолировать контур реактора от воздуха гораздо проще, чем решать проблемы с галлиевой коррозией.

Изменено 4 Января, 2025 в 16:20 пользователем podlyinarod

[armycone.]

В 04.01.2025 в 21:20, podlyinarod сказал:

Тогда сдетонирует реактор. А олово будет как живое светиться нездешним светом.

Изолировать контур реактора от воздуха гораздо проще, чем решать проблемы с галлиевой коррозией.

Можно тогда в таком случае покрыть контур изнутри карбонитридом или карбидом гафния, а сам контур сделать из стали с добавлением вольфрама?

 

Изменено 4 Января, 2025 в 16:24 пользователем armycone.

[armycone.]

Ещё есть вариант использования тетрафторэтилена или гелия

 

[St2Ra3nn8ik]

Ещё нужно, чтобы сечение захвата нейтронов было минимальным.

 

В 04.01.2025 в 16:24, armycone. сказал:

карбонитридом или карбидом гафния

  См. выше.

====================

Хорошо зарекомендовал себя эвтектический сплав свинец-висмут с температурой плавления около 100 и очень низким ТКР. Я уже писал тут об этом.

[podlyinarod]

В 04.01.2025 в 19:24, armycone. сказал:

Можно тогда в таком случае покрыть контур изнутри карбонитридом или карбидом гафния, а сам контур сделать из стали с добавлением вольфрама?

Если вы сотрудник технической разведки вероятного противника, то горячо рекомендуется.