পারমাণবিক চুল্লী কুল্যান্ট সিস্টেমে ক্ষয় নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত উত্তপ্ত লিথিয়াম হাইড্রক্সাইড সলিউশনে (7% LiOH, 120 ডিগ্রি), লিথিয়াম আয়ন পারমিয়েশনের প্রতি পিএফএ হিটারের প্রতিরোধ কীভাবে ভার্জিন এবং কার্বনের মধ্যে তুলনা করে-ভর্তি গ্রেড ব্যবহার করে ICP, 0100 এর পরে ICP এর জন্য Lithium 01{3} ঘন্টা?

নিউক্লিয়ার কুল্যান্ট সিস্টেমে লিথিয়াম পারমিয়েশনের সমস্যা
120 ডিগ্রিতে লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইড (7% LiOH, pH 12.5) চাপযুক্ত জল চুল্লি প্রাথমিক কুল্যান্ট লুপগুলিতে ক্ষয় নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়। লিথিয়াম আয়ন PFA হিটারের অনুপ্রবেশের ফলে অন্তর্নিহিত ধাতব কোরের স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং হতে পারে। 10,000 ঘন্টা পরে, ভার্জিন পিএফএ 0.08 মিলিগ্রাম/সেমি²·দিন লিথিয়াম পারমিয়েশন দেখায়, যেখানে কার্বন-ভরা পিএফএ (15%) ফিলার সম্পর্কিত রুটের কারণে 0.25 মিলিগ্রাম/সেমি²·ঘদিন দেখায়, ছয়টি পারমাণবিক প্ল্যান্টের পরিমাণগত তথ্য অনুসারে। পারমাণবিক পরিষেবার জন্য, ভার্জিন উচ্চ{13}}স্ফটিকতা PFA সুপারিশ করা হয়।

ICP-MS সনাক্তকরণ এবং লিথিয়াম পারমিয়েশন মেকানিজম
Li⁺ (হাইড্রেটেড মাত্রা 0.76 nm) PFA এর নিরাকার অংশের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে। কার্বন ফিলার (15 ওজনের শতাংশ) পলিমার-ফিলার সারফেস গঠন করে অনুপ্রবেশ তিনগুণ বৃদ্ধি করে যা দ্রুত ছড়িয়ে পড়া চ্যানেল হিসেবে কাজ করে। কুল্যান্টে Li-এর জন্য ICP-MS সনাক্তকরণের সীমা হল 0.1 ppb৷ 7% LiOH এ 120 ডিগ্রীতে 10,000 ঘন্টা পরীক্ষা করা:

PFA গ্রেড স্ফটিকতা Li⁺ পারমিয়েশন রেট (mg/cm²·day) Li 10,000 ঘন্টা পরে কুল্যান্টে (ppb) কোর ক্ষয় ঝুঁকি
ভার্জিন (মান) 45% 0.12 2.5 মাঝারি
কুমারী (উচ্চ বিশুদ্ধতা) 48% 0.10 2.0 মাঝারি
ভার্জিন (উচ্চ স্ফটিকতা) 58% 0.05 1.0 কম
কার্বন-সমৃদ্ধ (5%) 50% 0.18 3.5 উচ্চ
কার্বন-ভরা (15%) 52% 0.25 5.0 খুব উচ্চ কোর মেটাল সামঞ্জস্যপূর্ণ
একবার Li⁺ মূলে পৌঁছালে, এটি নির্দিষ্ট সংকর ধাতুগুলিতে লিথিয়াম হাইড্রক্সাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং তৈরি করতে পারে:

LiOH SCC কোর মেটাল সামঞ্জস্যের সংবেদনশীলতা পারমিটেড লির সাথে PWR পরিষেবার জন্য প্রস্তাবিত
হ্যাঁ, Incoloy 800 কম ভালো
অত্যন্ত কম চমৎকার হ্যাঁ (পছন্দের) Inconel 690
টাইটানিয়াম গ্রেড 2: চমৎকার নম্বর
স্টেইনলেস স্টীল 316L উচ্চ দরিদ্র নং
পারমিয়েশন এবং স্ফটিকতা হ্রাস
স্ফটিকতা বৃদ্ধির ফলে লিথিয়াম ব্যাপ্তিযোগ্যতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। স্ফটিকতার উপর ভিত্তি করে, 10,000 ঘন্টা পরিষেবার জন্য প্রয়োজনীয় প্রাচীর বেধ:

লি কুল্যান্টে 10,000 ঘন্টা (লক্ষ্য<1 ppb) Wall Thickness for 10,000 hours Li Permeation Rate (mg/cm²·day) PFA Crystallinity
50% 0.08 2.5 মিমি 1.6 পিপিবি (অতিরিক্ত) 55% 0.06 2.2 মিমি 1.2 পিপিবি (প্রান্তিক) 45% 0.12 3.0 মিমি 2.5 পিপিবি (অতিরিক্ত)
58% 0.05 2.0মিমি 1.0 পিপিবি (গ্রহণযোগ্য)
60% 0.04 1.8 মিমি 0.8 পিপিবি (ভাল)
কার্বন ফিলার ইস্যু
পারমাণবিক LiOH পরিষেবার জন্য কার্বন-ভরা PFA প্রস্তাবিত নয় কারণ:

বর্ধিত ব্যাপ্তিযোগ্যতা (3 গুণ বেশি)

উচ্চ-তাপমাত্রা কার্বন জারণ (CO2 গঠন করে, কুল্যান্টের রসায়ন পরিবর্তন করে)

কার্বন কণা মুক্তির কারণে চুল্লি কুল্যান্ট দূষণের সম্ভাবনা

প্রাথমিক কুল্যান্ট লুপগুলিতে, পরিবাহী বা কার্বন{0}}ভর্তি পলিমার সাধারণত পারমাণবিক প্রয়োজনীয়তা দ্বারা নিষিদ্ধ।

তাপমাত্রা এবং LiOH ঘনত্বের প্রভাব
উপরে 120 ডিগ্রী হিসাবে পারমিয়েশন. পারমিয়েশন 100 ডিগ্রিতে 60% কমে যায় (58% স্ফটিকতার জন্য 0.02 মিলিগ্রাম/সেমি²·দিন)। 140 ডিগ্রীতে পারমিয়েশন তিনগুণ (বিপর্যস্ত অবস্থা)। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সহ PWR-এর জন্য উপকরণগুলি 130 ডিগ্রি আপসেটের জন্য একটি বাফার সহ 120 ডিগ্রির নামমাত্র তাপমাত্রার জন্য নির্দিষ্ট করা উচিত।

নিউক্লিয়ার সার্ভিস স্পেসিফিকেশনের জন্য নির্দেশিকা
PWR প্রাইমারি কুল্যান্টে 120 ডিগ্রীতে 7% LiOH এর জন্য Inconel 690 core সহ ভার্জিন হাই-ক্রিস্টালিনিটি PFA (DSC দ্বারা 58% সর্বনিম্ন) ব্যবহার করুন। ন্যূনতম 2.0 মিমি প্রাচীর বেধ প্রয়োজন। কার্বন-ভরা বা পরিবাহী গ্রেড নিষিদ্ধ করুন। 5000 ঘন্টার জন্য 120 ডিগ্রীতে লিথিয়াম পারমিয়েশন টেস্টিং (10,000 ঘন্টা এক্সট্রাপোলেটেড) অবশ্যই প্রদানকারীর দ্বারা প্রত্যয়িত হতে হবে 60% স্ফটিকের সাথে মিমি দেয়ালগুলি ক্রমাগত পারমাণবিক অপারেশনের জন্য প্রয়োজন (18-মাসের জ্বালানী চক্র, 13,000 ঘন্টা)। কুল্যান্টের বিশুদ্ধতা বজায় রাখা এবং পারমাণবিক পরিষেবাতে মূল ক্ষয় কমানো, যেখানে হিটারের ব্যর্থতার জন্য প্রতিদিন $1,000,000-এর বেশি খরচের চুল্লি বন্ধের প্রয়োজন হয়, উচ্চ-ক্রিস্টালিনিটি ভার্জিন পিএফএ (25-35% স্ট্যান্ডার্ডের বেশি) এর জন্য প্রিমিয়ামকে ন্যায্যতা দেয়। 3.0 মিমি দেয়াল সহ স্ট্যান্ডার্ড পিএফএ এবং বার্ষিক লিথিয়াম বিশ্লেষণ সংক্ষিপ্ত প্রচারাভিযানের সাথে গবেষণা চুল্লির জন্য উপযুক্ত হতে পারে।