我國核能系統(tǒng)冷卻劑技術(shù)獲新突破

液態(tài)金屬鋰實驗回路實現(xiàn)1 500 K穩(wěn)定運行1 000 h。

近日獲悉：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院核能安全技術(shù)研究所項目團(tuán)隊研制的液態(tài)金屬鋰實驗回路，在國內(nèi)首次實現(xiàn)1 500 K(相當(dāng)于1 227攝氏度)超高溫穩(wěn)定運行1 000 h，標(biāo)志著我國先進(jìn)核能系統(tǒng)液態(tài)金屬冷卻劑關(guān)鍵技術(shù)取得新突破。

在研制過程中，項目團(tuán)隊攻克了在超高溫液態(tài)鋰工質(zhì)環(huán)境下裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)力協(xié)調(diào)、浸入式測量與流動穩(wěn)定性控制等難題。目前，該回路已經(jīng)開展了系列高溫難熔合金在1 400 ～1 500 K溫區(qū)流動鋰環(huán)境中的抗腐蝕性能研究實驗，高溫運行性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，為超高溫液態(tài)鋰與結(jié)構(gòu)材料的相容性等研究提供了重要實驗平臺。

據(jù)悉，液態(tài)鋰或鋰合金在核聚變反應(yīng)堆里面可以作為冷卻劑，把反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，它具有工作溫度高、導(dǎo)熱性能好、密度小等優(yōu)點。由于液態(tài)鋰沸點高，系統(tǒng)可常壓運行，使用鋰等冷卻劑可以使反應(yīng)堆系統(tǒng)實現(xiàn)小型化輕量化，因而是大功率空間反應(yīng)堆和未來聚變反應(yīng)堆的主選冷卻劑材料。