Научная статья на тему 'Исследование адиабатической сжимаемости в жидком теплоносителе Pb-Bi для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах'

Исследование адиабатической сжимаемости в жидком теплоносителе Pb-Bi для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
59
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Борисенко А.В., Курочкин А.Р., Сушкевич А.А., Баранова О.Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование адиабатической сжимаемости в жидком теплоносителе Pb-Bi для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах»

среды, возможности оперативно и адекватно реагировать на изменения факторов среды. Предприятиям для нормальной работы не хватает полной и достоверной информации [1].

Говоря об оценке законодательно-правовой деятельности в области промышленной безопасности, нельзя не согласиться с мнением ведущих российских ученых о том, что «сегодняшнее» законодательство России и других стран СНГ в области промышленной безопасности продолжает базироваться на концепции «абсолютной безопасности». Отдельные нормативные документы устанавливают взаимоисключающие, дублирующие или избыточные требования в области обеспечения промышленной безопасности.

Список использованной литературы

1. Кузьмин И.И., Махутов Н.А., Хетагуров С.В. Безопасность и риск: эколого-экономические аспекты. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та экономики и финансов. 1997 - 164 с.

2. Горгома О.Л., «Промбезопасность: время перемен»./ Вестник промышленности, бизнеса и финансов. 2014. - №1 (19).

3. Храпов В.Е., Турчанинова Т.В. «Инновационные преобразования на судоремонтных предприятиях как потребность устойчивого обеспечения морской деятельности»./ Вестник МГТУ, 2010. - Т 13. - № 1. - С. 120-125.

4. Аналитическая записка к вопросу о состоянии дел по законодательному и нормативно-правому регулированию обеспечения промышленной безопасности: «Промышленная безопасность», http://www.safety.ru/.

ИССЛЕДОВАНИЕ АДИАБАТИЧЕСКОЙ СЖИМАЕМОСТИ В ЖИДКОМ

ТЕПЛОНОСИТЕЛЕ РЬ-Ш ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ

А.В. Борисенко, старший преподаватель, к.ф.-м.н., А.Р. Курочкин, преподаватель, к.ф.-м.н., А.А. Сушкевич, начальник кафедры, к.т.н., доцент, О.Ю. Баранова, доцент, к.т.н., доцент, Уральский институт ГПС МЧС России, г. Екатеринбург

В 2010 году постановлением Правительства Российской Федерации была утверждена Федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года» [1]. Основная цель программы - разработка ядерных энергетических технологий нового поколения на базе реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическими теплоносителями. Одной из основных проблем, возникающих перед проектировщиками новых реакторов, является выбор жидкометаллического теплоносителя и разработка технологии обращения с ним. В качестве перспективных рассматриваются расплавы системs свинец-висмут.

Адиабатическая сжимаемость - одна из важнейших термодинамических характеристик теплоносителя.

Для расчета адиабатической сжимаемости Д исследованных расплавов, определяемой известным выражением:

1

Д (Т) = ■

(1)

й (Т) ^(Т)

Наряду с полученными в работах [2,3] скорости ультразвука и8, необходимы справочные данные об их плотности d. Значения плотности жидких свинца, висмута и их эвтектического сплава (55,2 ат.% Ы), измеренные прецизионным методом проникающего гамма-излучения с погрешностью порядка 0,1 %, приведены в [4]. Данные для других сплавов системы РЬ-Ы имеют более низкую точность [5]. Поскольку, согласно [4], отклонения плотности близкого к эквиатомному эвтектического сплава от аддитивных значений не превышает 0,3 %, что близко к погрешности ее измерения в данной работе, можно считать расплавы РЬ-Ы идеальными и концентрационные зависимости их молярного объема V аппроксимировать линейными функциями:

Урь-в, = хУВ1 + (1- х)Урь, (2)

где х - атомная доля висмута в растворе.

На основании рассчитанных таким образом значений плотности и полученных экспериментально значений скорости ультразвука по уравнению 2 рассчитали адиабатическую сжимаемость исследованных расплавов.

Температурные зависимости адиабатической сжимаемости исследованных расплавов представлены на рисунке.

Р. Па-1

4,8Е-11

4,1Е-11

3,4Е-11

2,7Е-11

Б1, ат.%

□ 100 ■ 90 А80 ж 70 д55,2 о 40 •30 х20 + 10 ♦ 0

380 480 580 680 780 880 980 1080 1180 1280 Т> К

Рис. Температурные зависимости адиабатической сжимаемости исследованных расплавов РЬ-Ы

Оказалось, что для большинства сплавов эти зависимости можно с хорошей точностью аппроксимировать линейными функциями:

Д (Т) = Ь + сТ (3)

Коэффициенты этой аппроксимации, рассчитанные методом наименьших квадратов, приведены в таблице.

Таблица

Параметры уравнения (3) и температурные интервалы ЛТ для исследованных сплавов РЬ-Ы

xBi, ат. % параметры уравнения (3)

c, 10-14 (КПа)-1 c,10-16 (К Па)-1 b, 10-11 Па-1 b, 10-13 Па-1 M, К

0 1,539 1,121 1,903 1,048 607-1378

10 1,576 1,522 1,941 1,466 575-1383

20 1,636 2,057 2,003 2,005 548-1374

30 1,633 2,084 2,094 1,905 497-1373

40 1,649 2,891 2,172 2,611 454-1378

55,2 1,718 1,748 2,235 1,67 506-1404

70 1,716 4,126 2,358 3,497 464-1374

80 1,844 4,212 2,318 3,929 599-1381

90 1,939 3,977 2,324 4,178 698-1381

100 1,967 1,691 2,391 1,804 780-1376

Список использованной литературы

1. Федеральная целевая программа «Ядерные технологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года». Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 3 февраля 2010 года № 50.

2. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости скорости ультразвука в жидких висмуте, свинце и их сплавах // Расплавы. - 2011. - 6. - С. 62-71.

3. Исследование скорости ультразвука в жидком теплоносителе Pb-Bi эвтектической концентрации для обеспечения безопасной эксплуатации ядерных реакторов на быстрых нейтронах / Борисенко А.В., Курочкин А.Р., Баранова О.Ю. и др. // Актуальные проблемы и инновации в обеспечении безопасности: Материалы науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов, г. Екатеринбург, 29 ноября 2012. УрИ ГПС МЧС России, 2012. - Ч. 1. - С. 14-15.

4. Станкус С.В., Хайрулин Р.А., Мозговой А.Г., Рощупкин В.В., Покрасин М.А. Плотность и термическое расширение тяжелых металлических теплоносителей в конденсированном состоянии. Тезисы докладов XII Рос. конф. по теплофизическим свойствам веществ. Москва, 7-10 октября 2008. - С. 27.

5. Kazuhisa Okajima, Hiroshi Sakao. Anomalous Property of Liquid Pb-Bi Alloys Determined by EMF and Density Measurements. Transactions of the Japan Institute of Metals, 1988. - Vol. 29. - No. 6. - Р. 469-476.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.