Теплоноситель

Реакторный теплоноситель - это жидкое или газообразное вещество (или кипящая жидкость), предназначенное для отвода генерируемого в реакторе тепла с целью его дальнейшего использования.

Поскольку непрерывно циркулирующий через активную зону ЯР теплоноситель является неотъемлемой её частью, к нему предъявляются те же нейтронно-физические требования, что и к замедлителю:

- минимальные значения макросечений поглощения тепловых и резонансных нейтронов (обуславливающие более высокие значения q и j);

- желательна большая величина замедляющей способности (xS_s) - для того, чтобы помогать основному замедлителю интенсивно замедлять нейтроны;

- радиационная, химическая и термическая стойкость в реакторных рабочих условиях;

- совместимость теплоносителя с топливной композицией и всеми конструкционными материалами активной зоны, понимая под этим термином отсутствие заметного химического или диффузионного взаимодействия теплоносителя с этими материалами в течение длительного времени работы реактора.

Кроме того, к теплоносителю предъявляются "обычные" теплофизические требования, как-то:

- высокая удельная теплоёмкость с_р при рабочих температурах (так как отводимая теплоносителем тепловая мощность (Q_p = G _т с_рDt _т) прямо пропорциональна удельной теплоёмкости с_р и массовому расходу G _т прокачиваемого через активную зону теплоносителя, то с увеличением с_р для отвода той же тепловой мощности Q_р требуется меньший расход теплоносителя G _т, а значит - и меньшие энергетические затраты на его циркуляцию через реактор);

- малый коэффициент динамической вязкости теплоносителя m _т при рабочих средних температурах в активной зоне, так как с его величиной связана величина гидравлических потерь при прохождении активной зоны, а также величина коэффициента теплоотдачи от поверхности твэлов к теплоносителю;

- высокий коэффициент теплопроводности теплоносителя l _т при рабочих температурах (также связанный с величиной коэффициента теплоотдачи к теплоносителю, определяющей эффективность теплообмена в реакторе);

- неподверженность теплоносителя кризисным явлениям в условиях высоких удельных тепловых нагрузок в активной зоне.

В практике отечественного реакторостроения конкурс на лучший теплоноситель для тепловых реакторов АЭС выиграла лёгкая вода: в реакторах типа ВВЭР - вода под давлением, в реакторах РБМК - кипящая вода.

Аббревиатура ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) означает, что и замедлителем, и теплоносителем в этом реакторе служит вода.

В реакторе же типа РБМК (реактор большой мощности канальный ) кипящая вода, являясь теплоносителем, в силу своихприличныхзамедляющих свойств служит дополнительным внутриканальным замедлителем.