Γιατί το ήλιο χρησιμοποιείται ως ψυκτικό σε αντιδραστήρα πυρηνικού αερίου;
* Υψηλή θερμική αγωγιμότητα: Το ήλιο διαθέτει υψηλή θερμική αγωγιμότητα, που σημαίνει ότι μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα μακριά από τον πυρήνα του αντιδραστήρα. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη της υπερθέρμανσης και της πιθανής κατάρρευσης.
* Χημική αδράνεια: Το ήλιο είναι χημικά αδρανές, που σημαίνει ότι δεν αντιδρά με τα υλικά που χρησιμοποιούνται στον αντιδραστήρα, όπως η επένδυση καυσίμου ή άλλα συστατικά. Αυτό αποτρέπει τη διάβρωση και εξασφαλίζει τη μακροπρόθεσμη ακεραιότητα του συστήματος των αντιδραστήρων.
* Διατομή χαμηλής σύλληψης νετρονίων: Το ήλιο έχει μια διατομή χαμηλής σύλληψης νετρονίων, που σημαίνει ότι είναι λιγότερο πιθανό να απορροφήσει τα νετρόνια που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της σχάσης. Αυτό είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της αλυσιδωτής αντίδρασης στον αντιδραστήρα και την πρόληψη της συσσώρευσης ραδιενεργών ισοτόπων στο ψυκτικό.
* Υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας: Το ήλιο μπορεί να λειτουργεί σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να γίνει υγρό, το οποίο επιτρέπει την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας στις υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας των πυρηνικών αντιδραστήρων.
* Μη εύφλεκτα και μη τοξικά: Το ήλιο είναι ένα μη εύφλεκτο και μη τοξικό αέριο, καθιστώντας το ασφαλές για χρήση σε περιβάλλον πυρηνικού αντιδραστήρα.
Ενώ το ήλιο δεν είναι το μόνο πιθανό ψυκτικό για τους αντιδραστήρες πυρηνικών αερίων, θεωρείται εξαιρετικά αποτελεσματικό λόγω των μοναδικών του ιδιοτήτων.
Άλλα ψυκτικά για αντιδραστήρες πυρηνικού αερίου:
* διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Χρησιμοποιείται σε μερικούς πρώιμους αντιδραστήρες με ψύξη αερίου, το CO2 είναι σχετικά φθηνό αλλά έχει χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα από το ήλιο.
* AIR: Αν και δεν χρησιμοποιούνται συνήθως στους σύγχρονους αντιδραστήρες, ο αέρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό σε ορισμένες περιπτώσεις. Ωστόσο, δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο το ήλιο ή το CO2 λόγω της χαμηλότερης θερμικής αγωγιμότητας και της πιθανότητας οξείδωσης και διάβρωσης.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η επιλογή του ψυκτικού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του σχεδιασμού του αντιδραστήρα, των συνθηκών λειτουργίας και των εκτιμήσεων ασφαλείας.
