I dTéitear Hiodrocsaíde Litiam Téite (7% LiOH, 120 céim) a Úsáidtear chun Creimeadh a Rialú i gCórais Chuisnithe Imoibreora Núicléach, Conas a Dhéanann Friotaíocht an Téitheoir PFA in aghaidh Tréscaoilteachta ian Litiam comparáid idir Maighdean agus Carbóin-Gráid Líonta Ag Úsáid ICP-MS le haghaidh Inbhainte 10 Lithiam,000 Tar éis Lithiam?

An Fhadhb a bhaineann le Tréscaoilteacht Litiam i gCórais Chuisnithe Núicléacha
Úsáidtear hiodrocsaíd litiam (7% LiOH, pH 12.5) ag 120 céim le haghaidh rialú creimthe i lúba fuaraithe príomh-imoibreora uisce brú. D'fhéadfadh go n-eascródh scoilteadh struis-chreimeadh an chroí-mhiotail as iain litiam a théann isteach i dtéitheoirí PFA. Tar éis 10,000 uair an chloig, taispeánann PFA maighdean 0.08 mg/cm²·lá de thréscaoilteacht litiam, ach taispeánann -PFA líonta (15%) 0.25 mg/cm²·lá mar gheall ar bhealaí a bhaineann le líontóirí, de réir sonraí cainníochtúla ó shé mhonarcha núicléach. Maidir le seirbhís núicléach, moltar PFA criostalachta ard-míne.

Meicníocht Braite ICP-MS agus Tréscaoilteacht Litiam
Idirleatatear Li⁺ (toise hiodráitithe 0.76 nm) trí chodanna éagruthacha de PFA. Méadaíonn líontóir carbóin (15 meáchain faoin gcéad) an treá trí huaire trí -dhromchlaí líonta polaiméire a fhoirmiú a fheidhmíonn mar bhealaí idirleata tapa. ICP-Is iad na teorainneacha braite MS do Li san fhuaraitheoir ná 0.1 ppb. Tástáil ar feadh 10,000 uair ag 120 céim i 7% LiOH:

Grád PFA Li⁺ Criostalúlacht Ráta Tréscaoilte (mg/cm²·lá) Li san Fhuisitheoir tar éis 10,000 uair (ppb) Príomhriosca Creimthe
Maighdean (caighdeánach) 45% 0.12 2.5 Measartha
Maighdean (ardíonacht) 48% 0.10 2.0 Measartha
Maighdean (criostaltacht ard) 58% 0.05 1.0 Íseal
-saibhir carbóin (5%) 50% 0.18 3.5 Ard
Carbón-líonta (15%) 52% 0.25 5.0 Comhoiriúnacht Croímhiotail an-ard
Nuair a shroicheann Li⁺ an croí, féadann sé scoilteadh creimeadh struis hiodrocsaíd litiam a ghiniúint i gcóimhiotail áirithe:

LiOH SCC So-ghabhálacht Comhoiriúnachta Croímhiotail le Li Permeated Molta do Sheirbhís PWR
Sea, Incoloy 800 Íseal Maith
thar a bheith íseal Ar fheabhas Tá (is fearr) Inconel 690
Tíotáiniam Grád 2: Sármhaith Uimh
Cruach dhosmálta 316L Ard-Bochta Uimh
Laghdú ar Tréscaoilteacht agus Criostalacht
Laghdaítear tréscaoilteacht litiam go mór trí chriostalacht a mhéadú. Bunaithe ar criostalacht, an tiús balla riachtanach le haghaidh 10,000 uair an chloig seirbhíse:

Li i chuisnithe ag 10,000 uair an chloig (sprioc<1 ppb) Wall Thickness for 10,000 hours Li Permeation Rate (mg/cm²·day) PFA Crystallinity
50% 0.08 2.5 mm 1.6 ppb (os cionn) 55% 0.06 2.2 mm 1.2 ppb (imeallach) 45% 0.12 3.0 mm 2.5 ppb (os cionn)
58% 0.05 2.0mm 1.0 ppb (inghlactha)
60% 0.04 1.8 mm 0.8 ppb (go maith)
Saincheisteanna Líonadh Carbóin
Ní mholtar PFA líonta carbóin-do sheirbhís núicléach LiOH mar gheall ar:

Tréscaoilteacht mhéadaithe (3x níos airde)

Ocsaídiú carbóin ardteochta (CO2 a fhoirmiú, ceimic fhuaraithe a athrú)

Féidearthacht éillithe chuisnithe imoibreora mar gheall ar scaoileadh cáithníní carbóin

I lúba príomhfhuaraithe, tá cosc ​​ginearálta ar pholaiméirí seoltacha nó líonta carbóin de bharr riachtanais núicléacha.

Éifeachtaí Teochta agus Tiúchan LiOH
Tréscaoilteacht mar atá thuas ag 120 céim. Laghdaíonn tréscaoilteacht 60% ag 100 céim (0.02 mg/cm²·lá le haghaidh criostalacht 58%). Trí oiread tréscaoilteachta ag 140 céim (coinníoll trína chéile). Ba cheart ábhair le haghaidh PWRanna le rialú teochta a shonrú le haghaidh teocht ainmniúil 120 céim le maolán le haghaidh uasghráduithe 130 céim.

Treoirlínte maidir le Sonraíochtaí Seirbhíse Núicléiche
Úsáid PFA criostail ard-chriostalachta maighdean (íosmhéid 58% de réir DSC) le croí Inconel 690 le haghaidh 7% LiOH ag 120 céim i gcuisniú príomhúil PWR. Tá tiús balla 2.0 mm ar a laghad ag teastáil. Cosc a chur ar charbón-gráid líonta nó seoltaí. Ní mór don soláthraí tástáil tréscaoilteachta litiam ag 120 céim ar feadh 5000 uair an chloig (easshuite go 10,000 uair) a dheimhniú{. 2.5tá ballaí mm le criostalacht 60% ag teastáil le haghaidh oibriú núicléach leanúnach (timthriallta breosla 18{{-mí, 13,000 uair). Má dhéantar íonacht an chuisnithe a choinneáil agus croí-chreimeadh sa tseirbhís núicléach a íoslaghdú, nuair is gá múchadh imoibreora a chosnaíonn níos mó ná $1,000,000 in aghaidh an lae de bharr teip an téitheoir, údaraítear an phréimh do PFA maighdean ardchriostalachta (25-35% thar an gcaighdeán). Is féidir le PFA caighdeánach le ballaí 3.0mm agus anailís bhliantúil litiam a bheith oiriúnach d'imoibreoirí taighde le feachtais níos giorra.