激光光谱测试台用于液体金属冷却快速反应堆中的杂质监测
A Burak1, L Frigerio1,2, J Brown1
1Department of Nuclear Engineering and Radiological Sciences, University of Michigan, 2355 Bonisteel Boulevard, Ann Arbor, Michigan 48109, USA.
The Review of scientific instruments
|April 22, 2025
概括
控制冷却液中的氧杂质对于快速反应器至关重要. 新的光学传感器,如激光诱导分解光谱,对敏感的杂质检测有希望,提高了反应堆的安全性.
科学领域:
- 核工程 核工程是指核工程.
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 用冷却的快速反应堆 (SFR) 面临着冷却剂杂质控制的挑战,特别是氧气.
- 像氧气这样的杂质加速腐蚀,可以堵塞道,并增加放射性同位素的激活.
- 有效的监测对于SFR安全和运营效率至关重要.
研究的目的:
- 用光学方法设计和测试一台用于检测液态中的元素杂质的装置.
- 为了证明用于SFR冷却液监测的敏感杂质检测的可行性.
- 为核反应堆的先进光学传感器开发奠定基础.
主要方法:
- 开发一种专门的装置,用于液态的现场光学分析.
- 激光诱导分解光谱 (LIBS) 的应用用于元素分析.
- 在液态环境中实验检测和氧的特征光谱线.
主要成果:
- 成功证明了在液态中检测到和氧的光谱线.
- 开发的装置显示了对高灵敏度元素杂质检测的潜力.
- 实验结果验证了冷却液分析所选择的光学方法.
结论:
- 开发的光学传感器装置是监测SFR杂质的有希望的工具.
- 这项技术可以显著提高第四代反应堆的安全性和运行效率.
- 预计分析灵敏度的进一步优化将产生更强大的监控能力.
