Тяжелая вода

Практически равноценна по всем свойствам кроме нейтронно-физичеких. Позволяет применять необогащенный уран [природный уран 0,7% U²³⁵, ядерное топливо для ВВЭР должно быть обогащено до 3,54%U^235­]. Однако, по технико-экономическим свойствам она уступает обычной воде.

Сравним коэффициент теплоотдачи при вынужденной конвекции для H₂Oи Д₂O

	0,3	1	5
	2103	5103	2103

Сравним основные теплофизические свойства для различных теплоносителей.

Вещество	Параметры состояния		Ср		106	106
	Р, МПа	t1,0С
Вода	10 16	260 300	4,902 5,500	0,612 0,559	104,3 91,7	0,132 0,126
Na 25%Na+75%K	1 1	500 500	1,273 0,884	63,8 28,4	239,0 201,0	0,289 0,267
He CO2	1 2	600 500	5,204 1,162	0,333 0,055	40,7 33,98	75,3 2,54
Органические жидкости	1	400450	0,8	0,5	150	0,2

Органические жидкости [Si, o, h, c, oh]

Нейтронно-физические свойства

COHможет применяться в качестве теплоносителя в ядерных реакторах на тепловых нейтронах. Обладает высоким сечением рассеяния_S. С увеличением кислорода О сечение поглощения может быть выше чем у воды, следовательно, можно использовать топливо с меньшим обогащением. Еще одним плюсом является то, что органические жидкости не активируются (кроме собственной активации), являются плохими растворителями, следовательно, мала осколочная и примесная активность.

Однако, на ряду со всеми плюсами органические жидкости обладают и отрицательными качествами. Они склонны к разложению и полимеризациии под действием нейтронного потока, т.е. возникают постоянные затраты на теплоноситель, сложные очистители для выведения полимерных сгустков.

Органические теплоносители, как и вода подвергаются разложению в результате радиолиза.

Теплофизические свойства

Теплофизические свойства хуже, чем у воды т.к. теплоемкость с_pниже, следовательно, выше расходG, и температурный перепад больше, чес у ВВЭР.

При снижении температуры выхода из ядерного реактора t₁, возрастает плотность теплового потока, которая может превысить критическое значение и возникни кризис теплообменаIрода.

Малое давление насыщения p_sпри среднихt=400-450⁰C

Физико-химические свойства

Органические жидкости коррозионно не агрессивны:

• не являются растворителями примесей;

• не взаимодействуют с конструкционными материалами, водой, воздухом.

Технико-экономические свойства

Стоимость данного теплоносителя ниже, чем у натрия Na. Затраты на парогенератор и ядерный реактор ниже.

В итоге получаем, сто при малых давлениях первого контура р₁=10 бар иt₁=450⁰Cимеем параметры перед турбиной р₀=90 бар иt₀=400⁰C.Следовательно, повышается КПДи падают затраты на паротурбинную установку из-за снижения давления во втором контуре.

Также в качестве теплоносителей используются полифинилы– органические вещества. Они обладают высокой температурой плавления, полимеризацией, и им свойственно под действием излучения подвергаться разложению, что является минусами данного теплоносителя. Безусловным плюсом является то, что отсутствует коррозия, следовательно, контур можно выполнить из углеродистой стали, что снизит стоимость парогенераторов.

Лекция №7