Россия / Наука

Сотрудники Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН (ИВтЭ УрО РАН) и Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) подобрали оптимальный состав расплавленных солей для атомных реакторов нового типа (жидкосолевых). Реакторы на расплавленных солях более безопасные, экономичные и экологичные: в случае аварийного отключения расплав самопроизвольно затвердеет, отсутствие воды априори не приведет к паровым взрывам. Над созданием таких реакторов работают ученые во всем мире. Аналогов пока нет.  

«В ИВтЭ УрО РАН и в УрФУ проводятся работы, достаточно значимые для Российской Федерации. В частности, наши сотрудники исследуют физико-химические свойства расплавленных солей, которые являются потенциальными средами жидкосолевых ядерных реакторов», — поясняет Юрий Зайков, научный руководитель ИВтЭ УрО РАН, заведующий кафедрой технологий электрохимических производств УрФУ.

Расплавленные соли, над составом которых работают уральские химики, могут использоваться и в качестве реакторной среды, и в качестве теплоносителя. Разработка солевых смесей с оптимальными свойствами для жидкосолевых реакторов проводится в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ) «Передовые производственные технологии и материалы».

«В жидкосолевых реакторах ядерные процессы будут происходить в среде расплавленных солей, которые должны удовлетворять целому ряду требований, таких как низкая температура плавления, низкая коррозионная активность, низкая вязкость, низкое давление пара, высокая теплоемкость и электропроводность, высокая растворимость фторидов актинидов и лантаноидов, низкая стоимость, низкая токсичность. Потенциальный состав расплавленной среды довольно ограничен — это некоторые фторидные, хлоридные, возможно, нитратные соли. Но, меняя содержание компонентов в смеси, мы можем получать расплавы с заданными свойствами, — поясняет заведующая лабораторией электронных процессов ИВтЭ УрО РАН Ольга Ткачева. — Мы подобрали оптимальные составы расплавленных солей, которые обеспечивают рабочую температуру реактора (500–750 °C), а также обладают теплофизическими и гидродинамическими свойствами, необходимыми для теплообменной жидкости».

Для исследования физико-химических свойств расплавленных солей в лабораториях ИВтЭ УрО РАН имеется уникальное высококлассное оборудование, такое как высокотемпературный реометр для определения вязкости, прибор для измерения температуропроводности, теплопроводности, теплоемкости при температурах от комнатной до 1600 °C методом лазерной вспышки, высокоточное оборудование для определения элементного состава веществ.