Научная статья на тему 'Исследование скорости ультразвука в жидком теплоносителе ga-in эвтектической концентрации для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах'

Исследование скорости ультразвука в жидком теплоносителе ga-in эвтектической концентрации для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
54
24
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., Баранова О.Ю., Сушкевич А.А.

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 скорости ультразвука в жидком теплоносителе ga-in эвтектической концентрации для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах»

сравнения гидрофобизированного образца с исходной глиной по величине вла-гопоглощения и водоотталкивания. Результаты испытаний сведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты испытаний адсорбента на гидрофобность

Состав модификатора Влагопоглощение, % Водоотталкивание, ч

Без гидрофобизатора 3,26 Сразу впитывает влагу

5 % соапстоков 2,6 >6

5 % нефти 2,8 >6

Библиографический список

1. И. В. Вольф, Н. И. Ткаченко, Химия и микробиология природных и сточных вод, Изд-во ЛГУ, Ленинград, 1973.

2. А. Б. Горницкий, Л. М. Гурвич, О. Г. Миронов и др., Методы и средства борьбы с нефтяным загрязнением вод Мирового Океана, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1989.

3. Д. Э. Паулсен, М. Норман, Д. Гетлиф, Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 10 (2003) 23.

4. О. С. Мочалова, Л. М. Гурвич, Н. М. Антонова, Защи-та окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 3 (2004) 20.

5. А. И. Мальцев, Нанотехнологии: вчера, сегодня, завтра /Интеграл, № 5,2003, С. 23-28.

6. М. Т. Ошакбаев, Использование природных алюмосиликатных глин для очистки фосфорной кислоты // «Химический журнал Казахстана», № 1, Алматы 2009.

Исследование скорости ультразвука в жидком теплоносителе ga-in

эвтектической концентрации для обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах

Борисенко А. В., Курочкин А. Р., Баранова О. Ю., Сушкевич А. А.,

Уральский институт ГПС МЧС России, г. Екатеринбург

Будущее ядерной энергетики большинство специалистов связывают с реакторами на быстрых нейтронах. Одной из важнейших задач является обеспечение безопасной эксплуатации ядерного реактора.

Галлий характеризуется самым большим температурным диапазоном существования в жидком состоянии по сравнению со всеми другими химическими элементами: температура замерзания 302,92 К, кипения 2478 К. Он обладает низкой химической активностью, высокой стойкостью на воздухе, не активиру-

ется в активной зоне реактора, в отличие от свинца малотоксичен. Галлий отно-

3 3

сится к тяжелым металлам, хотя его плотность (6,110 кг/м ) значительно

3 3

меньше плотности свинца (10,6 10 кг/м ). Запасов галлия достаточно для обеспечения быстрых реакторов (БР) при широкомасштабном развитии ядерной энергетики. Производство галлия мало, поскольку в его увеличении пока не было необходимости, но он более распространен, чем свинец. Галлий образуют сплавы с тяжелыми металлами (в частности Ga-In), что открывает широкие возможности для оптимизации свойств теплоносителя и, следовательно, реакторной установки (РУ) в целом.

Галлий совместим с жаропрочными материалами и благодаря высокой температуре кипения может использоваться в высокотемпературных РУ. При увеличении энергии нейтронов существенно уменьшаются сечения поглощения галлия и совместимых с ним конструкционных материалов. Следовательно, галлий применим в БР с жестким спектром нейтронов. Жесткий спектр необходим для снижения поглощения и пустотного эффекта реактивности (ПЭР). Увеличению мощности в рамках цилиндрической активной зоны препятствует положительный ПЭР, поэтому галлий применим в БР малой мощности.

Индий обладает сравнительно низкой температурой плавления (429,74 К), но при этом высокой точкой кипения (2353 К). Так же, как и галлий, он не образует ни с одним из металлов непрерывного ряда твердых растворов. Сплавы галлия с индием в сравнительно широком концентрационном интервале являются жидкостями при комнатной температуре и, благодаря этой уникальной особенности, идеально подходят в качестве жидкометаллического теплоносителя для ядерных реакторов.

Рис. 1. Температурные зависимости скорости ультразвука в расплаве !п-Оа эвтектического состава

Физико-химические свойства системы галлий-индий и особенно ее акустические свойства исследованы недостаточно полно. Поэтому в настоящей работе исследованы температурные зависимости скорости ультразвука А в сплаве эвтектического состава 1п-85,8 ат.%Ga.

Скорость и затухание звука измеряли импульсно-фазовым методом на опытной установке, принципиальная схема и схема измерительной ячейки которой представлены в работе [1]. Отличительной особенностью метода является возможность измерения локальных значений и на различных расстояниях от дна тигля с погрешностью менее 0,3 %.

Температурная зависимость скорости ультразвука и в расплаве 1п^а эвтектического состава исследовалась в режиме охлаждения. Результаты ее измерения представлены на рис. 1. В отличие от сплавов РЬ-В [2], температурная зависимость скорости ультразвука в эвтектическом расплаве 1п^а линейна и не имеет ярко выраженных особенностей.

Библиографический список

1. П. С. Попель, Д. А. Ягодин, А. Г. Мозговой. Скорость звука в жидких свинце, висмуте и их эвтектическом сплаве в диапазоне от температуры плавления до 1300 К. Таблицы стандартных справочных данных ГСССД № 2362009. М.: Стандартинформ, 2009. 32 с.

2. Исследование скорости ультразвука в жидком теплоносителе РЬ-В 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, Ч. 1, 2012. С. 14-15.

Моделирование степени задымления атмосферы

при пожарах

Борисов Н. И., Савченко П. Д., Иванькович Д. А., ВУНЦВВС «ВВА», г. Воронеж

Одной из сложных задач обеспечения безопасности жизнедеятельности является разработка прогноза дальности видимости в условиях задымления промышленными дымами или продуктами горения (пиролиза).

Ярким примером может служить горение торфяников в центральном регионе России в июне-сентябре 2002 года, которое привело к сильнейшему задымлению воздушного бассейна целых регионов [1]. Ограниченная видимость существенно повлияла на безопасность воздушного и дорожного движения.

Прогноз степени задымления больших регионов является весьма сложной задачей, так как видимость в этом случае зависит не только от наблюдаемых метеорологических условий, но и от пространственной концентрации дымов, их микрофизических и оптических характеристик. Эта многофакторная задача

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.