La alta temperatura y la radiación ionizante producen un entorno de corrosión extrema dentro del reactor nuclear. Para diseñar reactores duraderos, los científicos deben comprender cómo las reacciones químicas afectadas por la radiación afectan los materiales estructurales. El Laboratorio Nacional del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) Brook Haven Laboratorio Nacional y el Laboratorio Nacional de ADHO realizaron experimentos recientemente realizados, lo que muestra que las reacciones afectadas por la radiación pueden ayudar a reducir los reactores en un nuevo tipo de reactor en un nuevo tipo de reactor enfriado. Sus búsquedas aparecen en el diario Química física Física química.
James Vichart, un prominente químico del laboratorio de Brook Haven, explicó: “El reactor de sal derretida es una tecnología emergente para la producción segura de energía nuclear y expansión. Estos reactores modernos son más eficientes que el agua tradicional, más eficiente que el agua tradicional, mientras se mantiene una presión relativamente ambiental”.
A diferencia de los reactores refrigerados por agua, el reactor de sal derretido usa un colin hecho de iones cargados completamente positivos y negativos, que permanece en una condición líquida solo a altas temperaturas. Esta mesa de fusión es como un cristal de sal siempre que fluyan sin agregar otro líquido.
“Tenemos que entender cómo asegurar la confiabilidad a largo plazo de estos nuevos reactores, tenemos que entender cómo las sales fundidas interactúan con otros elementos en el entorno de radiación”.
Los científicos estaban particularmente relacionados con el seguimiento de cromo, que es el ingrediente continuo de la mezcla de metal de compuestos de metal recomendados para reactores atómicos de sal derretida.
“El cromo es principalmente el factor más fácil en los metales compuestos, y finalmente la sal fundida se acumula en el colon de los reactores”.
Dado que el cromo se disuelve en la sal fundida, algunas de sus formas químicas pueden acelerar el proceso de corrosión, lo que comprometió la integridad estructural y el rendimiento del reactor. La distribución de la oxidación de iones de cromo establece cuántos postes de electrones están disponibles para estos iones con reacciones químicas, un factor que determina si se produce la corrosión.
“La presencia de un cromo trivial disuelto (CR3+Con tres electrones vacíos) puede acelerar la corrosión en algunos casos, mientras que el cromo dwelnt (CR2+“Con solo dos publicaciones vacías) no”, dijo Wisart.
Dado que el cromo es tan estable como los dos CR3+ Y CR2+ En la mayoría de la sal fundida, “es importante entender cómo CR3+ Y CR2+ “Reacciona químicamente químicamente con especies fabricadas en el campo de radiación del reactor y qué productos hacen”, explicó Vishack.
El laboratorio Brook Haven es el mejor lugar para investigar estos procesos, ya que tiene instalaciones que pueden movilizar la reacción afectada por la radiación y rastrearlos en tiempo real, de un segundo a un minuto. Estas instalaciones son la instalación del acelerador de electrones láser en la división de química de laboratorio y dos millones de acres de Electron Volt Van DeGraph.
Vashta y sus colegas utilizaron estas instalaciones para medir dos tipos de iones de cromo y medir la dependencia de la temperatura, que contiene dos tipos de iones de cromo con reaccionas de radiación producidas por radiación en la sal fundida. “Nuestro análisis indicó que el efecto puro de la radiación en el entorno de sal fundida está a favor de la conversión de corrosión CR3+ Menos corrosivo CR2+“, Dijo Wisart.
Esta investigación fue la producción de sales fundidas en el Centro de Investigación de Frontera de Energía Altamente Ambiental, establecida en el Laboratorio Nacional Brook Hewan por el DOE Office Science en 2018 para encontrar las características básicas y las posibles aplicaciones de las sales fundidas en el entorno nuclear.
