铅冷快堆液态铅合金技术基础

第1章 引论

1.1 世界核电发展背景

1.2 第四代核能系统概况

1.3 铅合金液态金属冷却快堆

1.3.1 铅合金性能简介

1.3.2 铅冷快堆发展概况

参考文献

第2章 热物性、电学性能和热力学关系

2.1 热物理性质

2.1.1 铅铋合金相图

2.1.2 正常熔点

2.1.3 熔化与凝固时体积的变化

2.1.4 正常熔点处的熔化潜热

2.1.5 正常沸点

2.1.6 正常沸点处的汽化潜热

2.1.7 饱和蒸汽压

2.1.8 表面张力

2.1.9 密度

2.1.10 热膨胀

2.1.11 声速和压缩性

2.1.12 比热

2.1.13 临界参数和状态方程

2.1.14 黏度

2.1.15 热导率和热扩散率

2.2 电学性能(电阻率)

2.3 热力学关系

参考文献

第3章 化学控制与监测

3.1 氧含量的控制

3.1.1 氧含量上限

3.1.2 氧含量下限

3.1.3 活性氧控制细则

3.1.4 核反应堆系统策略

3.1.5 氧控制系统

3.1.6 氧的均匀化

3.2 纯度控制

3.2.1 杂质来源

3.2.2 杂质行为和提纯要求

3.2.3 活化杂质

3.3 监测和控制仪器

3.3.1 在线电化学氧传感器

3.3.2 采样系统和分析方法的发展

3.4 总结

参考文献

第4章 铅合金辐照产物特性

4.1 Po的热力学性质

4.1.1 Po的挥发特性

4.1.2 Po的挥发途径

4.1.3 半经验米德马模型估算Po二元金属系统的热化学数据

4.2 铅铋合金的辐照产物

4.2.1 挥发性放射核素的释放

4.2.2 液态铅铋合金中Hg和Tl的热释放行为

4.2.3 非正常运行条件下挥发性放射核素的释放

参考文献

第5章 铅合金与结构材料相容性

5.1 铅合金与结构材料相容性基础

5.1.1 基本原理

5.1.2 腐蚀实验数据总结

5.1.3 结论

5.2 铅合金对结构材料力学性能的影响

5.2.1 液态金属脆化

5.2.2环境辅助开裂

5.2.3不锈钢与Pb、LBE和其他液态金属接触下的拉伸行为

5.2.4与Pb和LBE接触的316L奥氏体钢和T91钢的疲劳特性

5.2.5蠕变特性

5.2.6小结

5.3 辐照对铅合金和结构材料相容性的影响

5.3.1 LBE中受质子和中子辐照的铁素体/马氏体钢T91(PSI)

5.3.2 在BR2(SCK·CEN)中的中子辐照

5.4 高温下铅合金的腐蚀防护

5.4.1 稳定性氧化物的合金化

5.4.2 耐腐蚀涂层

5.4.3 LBE中的缓蚀剂

5.4.4 小结

参考文献

第6章 铅合金热工水力特性

6.1 液态金属特性

6.2 守恒方程

6.3 层流动量传输

6.3.1 槽道流或管道流

6.3.2 边界层方程

6.3.3 总结和讨论

6.4 层流能量传输

6.4.1 管道层流类型

6.4.2 流体流动和传热参数

6.4.3 热边界条件

6.4.4 圆管内的层流传热

6.4.5 层流传热小结

6.5 湍流动量传输

6.5.1 湍流的雷诺方程和输运方程

6.5.2 典型湍流模型

6.5.3 边界层近似法

6.5.4 小结

6.6 湍流能量传输

6.6.1 湍流能量传输的雷诺方程

6.6.2 流体流动和传热参数

6.6.3 湍流传热的实验观测

6.6.4 湍流传热方程的封闭方法

6.6.5 特定工程应用的液态金属传热关系式

参考文献

第7章 铅合金检测与测量及实验设施

7.1 检测与测量技术

7.1.1 流量计

7.1.2 压力传感器

7.1.3 局部速度测量

7.1.4 空泡份额传感器

7.1.5 温度测量

7.1.6 液位计

7.1.7 自由表面测量

7.2 液态重金属实验设施

7.2.1 技术设备及其应用

7.2.2 材料测试设备及其应用

7.2.3 热工水力学设备及其应用

参考文献

第8章 安全管理

8.1 重金属危害

8.2 铅作业安全防护

8.3 液态重金属研发中的安全操作

参考文献

第9章 研发展望

9.1 概述

9.2 液态铅合金系统在600℃以下运行的技术不足、研发需求以及优先方向

9.2.1 热物性

9.2.2 化学性质

9.2.3 材料

9.2.4 技术

9.2.5 热工水力学

9.2.6 安全相关研究

参考文献