橡树岭国家实验室(Ornl)定制的玻璃实验室使研究人员能够观察熔化盐反应堆内气体的行为,并研究熔化盐溶液中可能发生的复杂化学反应。

科学吹玻璃者卡洛斯罗德里格斯弗洛雷斯正在制造玻璃电池(图:Ornl)

目前正在设计的一些反应堆将在液体燃料上运行,在液体燃料中,易裂变材料直接溶解在同时充当反应堆冷却剂的熔化盐溶液中。但是,核反应和化学反应会导致从熔化的盐中喷出气泡的气体,从而影响反应堆的中子学和热液性能。

制作的玻璃测试电池,以可视化在熔化的盐柱中的惰性气体行为(图像:Ornl)

为了帮助研究这些影响,Ornl的研究人员设计并开发了一个定制的玻璃试验室,它可以容纳一公升液态熔盐。他们将小氦和氪气泡注入细胞,观察它们是如何通过熔化盐柱移动的,并且能够用高速摄像头测量气泡的速度、大小分布和与邻近气泡的相互作用。从 实验 将用于帮助改进和验证熔化盐燃料系统的模拟工具。

"了解熔化盐反应堆中的气体生成和运输对于优化其性能和安全性至关重要,"奥尼铅研发合伙人丹尼尔·奥雷亚说。"这种独特的玻璃试验电池使我们能够克服由于盐的高温和成分以及它的两相液体玻璃系统所带来的某些工程挑战。"