An overview of corrosion issues for the design and operation of high-temperature lead- and lead-bismuth-cooled reactor systems

Ballinger RG; Lim J

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An overview of corrosion issues for the design and operation of high-temperature lead- and lead-bismuth-cooled reactor systems

机译：高温铅和铅铋冷却反应堆系统的设计和运行中的腐蚀问题概述

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The viability of advanced Pb- or Pb-Bi-cooled fast reactor systems will depend on the development of classes of materials that can operate over the temperature range 650-1200degreesC. We briefly review the current state of the technology concerning the interaction of Pb and Pb-Bi alloys with structural materials. We then identify the key challenges to successful use of materials in these systems and suggest a path forward to the development of new materials and operating methods to allow higher-temperature operation. Our focus is on the necessary trade-offs that must be considered and how these trade-offs influence R&D choices. Our analysis suggests that three classes of materials will be needed for successful deployment of a lead-alloy-cooled reactor system. A lower-temperature qualified material will be necessary for the pressure boundary. The structural and cladding materials will require 1000degreesC- and 1200degreesC-class materials. The 1000degreesC-class material will be exposed to the 1000degreesC coolant. The 1200degreesC-class material will be required for the cladding and structural materials in the core region. The higher-temperature material will be required to accommodate anticipated temperature transients from potential accident scenarios, such as a loss of flow.

机译：先进的Pb-或Pb-Bi冷却的快速反应器系统的可行性将取决于可在650-1200℃的温度范围内运行的材料类别的发展。我们简要回顾了有关Pb和Pb-Bi合金与结构材料相互作用的技术现状。然后，我们确定了在这些系统中成功使用材料的主要挑战，并提出了开发新材料和允许更高温度操作的操作方法的途径。我们的重点是必须考虑的必要折衷，以及这些折衷如何影响研发选择。我们的分析表明，成功部署铅合金冷却反应堆系统需要三类材料。压力边界必须使用温度较低的合格材料。结构和覆层材料将需要1000℃和1200℃级的材料。 1000℃级的材料将暴露于1000℃的冷却液中。核心区域的包层和结构材料将需要1200°C级的材料。需要使用温度更高的材料来适应潜在事故场景中预期的温度瞬变，例如流量损失。

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来源
《Nuclear Technology》 |2004年第3期|p. 418-435|共18页
作者
Ballinger RG; Lim J;
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作者单位

MIT, Cambridge, MA 02139 USA;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类原子能技术;
关键词
lead-bismuth; corrosion; lead-cooled reactors; LIQUID-METAL EMBRITTLEMENT; ENVIRONMENTALLY ASSISTED CRACKING; SITU TEM OBSERVATIONS; MOLTEN LEAD; PB-BI; STRUCTURAL-MATERIALS; MARTENSITIC STEEL; STAINLESS-STEEL; MECHANICAL-PROPERTIES; COMPATIBILITY TESTS;

机译：铅-铋;腐蚀;铅冷反应堆;液化压印;环境辅助开裂;原位观察;熔融铅;PB-BI;结构材料;马氏体钢;不锈钢;机械性能;

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