Жидкометаллические теплоносители и вода

H2O

D2O

Na

K

 

 

Li

Hg

Pb

Bi

 

 

 

Газовые теплоносители

N

He

Ar

 

 

В области тепловых нейтронов у Na и Hg самые большие значения сечений упругого рассеяния и примерно равны 10 – 10² барн. У K самая широкая область резонансов с шириной примерно 10^-3 – 1МэВ, у Hg эта область уже и равна 10^-4 – 10^-3 МэВ. У остальных представленных элементов резонансной области нет. У всех элементов в области быстрых нейтронов наблюдается снижение значений сечений упругого рассеяния.

 

У CO₂ в области тепловых нейтронов значения сечений низкие и примерно равны 0,01 барн, а в области быстрых нейтронов значения сечений выше и составляют 0,5 – 2 барн. У остальных газов в области тепловых нейтронов значения сечений высокие и равны 0,5*10^-4 – 5 барн, а в области быстрых нейтронов значения сечений ниже и составляют 10^-15 – 10^-1 барн.

Вывод: 1) Для сплавов жидкометаллических теплоносителей характерно более плавное изменение теплофизических свойств, а для газовых теплоносителей, наоборот – для смеси газов характерно менее линейное изменение теплофизических характеристик.

2) И у жидкометаллических, и у газовых теплоносителей сечения в тепловой области больше чем в области быстрых нейтронов (в среднем на 3-4 порядка), но у газовых теплоносителей значения сечений меньше чем у жидкометаллических и в области тепловых нейтронов, и в области быстрых нейтронов.

 

 

Сечения радиационного захвата

Жидкометаллические теплоносители и вода

H2O

D2O

 

 

Характеристики	Вещества
H2O	D2O
ϒ, г/см^3	1.0	1.10
ζ	0.926	0.509
∑s, см^-1	1.495	0.352
ζ∑s, см^-1	1.35	0.179
K3
C5	17.4	31.7
ῖt,см^2	26.9	118.0

 

 

K

Na

Li

Hg

 

Pb

Bi

 

 

У Na самые большие сечения захвата в области тепловых нейтронов и примерно равны 10² – 10³ барн, у остальных элементов в этой же области сечения меньше и примерно равны 10^-2 – 1 барн. Резонансная область самая широкая у Bi и K и ее ширина составляет 10^-3 – 10^-1 МэВ, у Hg и Pb резонансная область уже, с шириной у Hg 10^-3 – 10^-2 МэВ; у Pb 10^-1 – 1 МэВ. У Na резонансной области нет. У всех элементов в области быстрых нейтронов сечения захвата ниже по сравнению со значениями сечений в области тепловых нейтронов и равны 10^-10 – 10^-3 барн.

 

Газовые теплоносители

Сечения радиационного захвата.

 

Ar

He

N

CO2

 

 

У CO₂ в области тепловых нейтронов значения сечений низкие и примерно равны 0,01 барн, а в области быстрых нейтронов значения сечений выше и составляют 0,5 – 2 барн. У остальных газов в области тепловых нейтронов значения сечений высокие и равны 0,5*10^-4 – 5 барн, а в области быстрых нейтронов значения сечений ниже и составляют 10^-15 – 10^-1 барн.

 

Замедлители

Теплофизические характеристики[1].

 

Элемент i	Плотность gi, г/см^3	Молярная масса Аri, а.е.м	Температура плавления Тпл, °C	Температура кипения Ткип, °C	Теплота плавления   кДж/моль	Теплота испарения   кДж/моль	Молярная теплоемкость   Дж/К*моль	Теплопровод-ность   Вт/м*К
Be	0,1848	9,0122					-	-
C*	2,1	12,0	-	4227-4727	-	-	-

*Т_субл=3727⁰С

 

Зависимость теплоемкости от температуры

 

У бериллия значения теплоемкости меньше чем у графита, но у бериллия небольшая зависимость теплоемкости от температуры в сравнение с графитом.

 

Зависимость коэффициента линейного расширения от температуры

Коэффициент линейного расширения в среднем больше у бериллия, поэтому у бериллия будет сильнее изменяться линейные размеры с повышением температуры по сравнению L AQItABQABgAIAAAAIQD1avy5IAEAAF4CAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBl c10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAAUQEAAF9yZWxz Ly5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAFrXNDffAAAACwEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAUAIAAGRycy9k b3ducmV2LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBjxTzSDAEAADYCAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAFwDAABk cnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQCrFs1GuQAAACIBAAAZAAAAAAAAAAAAAAAAAJQE AABkcnMvX3JlbHMvZTJvRG9jLnhtbC5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhANuZZg75AAAAVwEAACAA AAAAAAAAAAAAAAAAhAUAAGRycy9jaGFydHMvX3JlbHMvY2hhcnQxLnhtbC5yZWxzUEsBAi0AFAAG AAgAAAAhAAI0nfFsBgAAEBMAABUAAAAAAAAAAAAAAAAAuwYAAGRycy9jaGFydHMvY2hhcnQxLnht bFBLBQYAAAAABwAHAMsBAABaDQAAAAA= "> с графитом.