Радиационная стабильность

Последние две зависимости формально совпадают с расчетными уравнениями для теплоотдачи при пленочной конденсации пара на холодной стенке/Зависимости для теплоотдачи учитывают перенос теплоты поперек паровой пленки только путем теплопроводности. Лучистая (радиационная) составляющая коэффициента теплоотдачи может быть найдена расчетным путем (гл. 18).

Аппаратурная погрешность связана со случайными изменениями параметров элементов, входящих в схему регистрации. Систематическая аппаратурная погрешность не рассматривается, так как она может быть учтена в процессе контроля. Статистическая радиационная составляющая обусловлена природой радиоактивного распада и определяется флуктуа-циями потока квантов, попадающих на детектор. Аппаратур-но-статистическая составляющая возникает в результате того, что некоторые элементы обладают «мертвым временем», т. е. после поступления на них импульса тока или напряжения

Радиационная составляющая теплопроводности может быть рассчитана по соотношению Полтца

руются на рис. 4-8: при температуре Г=1000 К и высоте пористой ячейки /1 = 1 мм радиационная составляющая эффективного коэффициента теплопроводности оказывается одного порядка с молекулярной.

На рис. 16-6 нанесена линия гз = 1, соответствующая упрощенной квазиизотермической схеме процесса (16-31). Рядом с этой линией располагаются точки, соответствующие опыту при Кею=93800 ;в канале малого диаметра, когда радиационная составляющая теплоотдачи имела минимальное значение. Наибольшее отклонение от результатов упрощенной схемы процесса радиационно-конвективного теплообмена (i>='l) имеют опытные точки, соответствующие меньшим значениям Rew и большим значениям Kp,w.

На фиг. 4 нанесена также линия г5=1, соответствующая квазиизотермическому решению [см. уравнение (14)]. Рядом с этой линией располагаются точки, соответствующие опыту при 'большом числе Рей-нольдса Re = 93800 в канале малого диаметра, когда радиационная составляющая теплопередачи имела минимальное значение.

ал — радиационная составляющая коэффициента теплообмена, вт!(мг • град); в — степень черноты; А — коэффициент молекулярной теплопроводности газов,

При высоких температурах и наличии хотя бы небольшой разности температур стенки и ближайшего к ней ряда частиц должна иметься и существенная радиационная составляющая теплоотдачи. Поэтому .при оценке механизма теплоотдачи в таких системах следует предпочесть термины «кондуктивно-коввективный» при низких температурах и «сложный» при высоких. Правда, автор [Л. 320], анализируя свои опытные данные по теплообмену гравитационного движущегося слоя со стенкой вертикальной трубы, утверждает, что «установлено отсутствие заметного радиационного теплообмена как для плотного, так и для неплотного слоев при температурах до 900° С». Однако это правильно только для условий опытов [Л. 320], где было велико термическое сопротивление слоя. Поэтому не приходилось ожидать существенного усиления теплопередачи из-за лучистого обмена даже при весьма большом увеличении коэффициента теплоотдачи слоя лучистым потоком.

ккал • ж~2 • ч"1 • град"1; С(конв—конвективная составляющая коэффициента теплообмена, ккал • м~2 • ч"1 • град"1; аконд —' кондуктивная составляющая коэффициента теплообмена, ккал • м-2 • ч"1 • град~1; ал—радиационная составляющая коэффициента теплообмена, ккал • ж~2 • ч~' • град"1; YM — объемный вес частиц, удельный вес непористого материала,

через цилиндрическую прослойку. Результаты эксперимента представлены в виде графиков на рис. 1-4. Полученные зависимости справедливы только для данного вида изоляции и определенных температурных условий. Из работ зарубежных авторов по многослойной изоляции следует отметить [Л. 38—40]. Работа [Л. 38] посвящена применению многоэкранной изоляции. Указывается, что такую изоляцию можно применять в области как низких, так и высоких температур, например, для изоляции МГД генераторов и для сверхзвуковых самолетов (температуры до 1 100 °С). Простые невакуумные системы, состоящие из алюминиевых экранов с прослойками воздуха между ними, эффективны для средних температур. Толщина изоляции выбирается в зависимости от условий и составляет 3—5 см. В данной статье рассматривается только радиационная составляющая теплового потока в системе экранной изоляции. Отмечается, что, кроме трудности при определении температурных полей экранной изоляции, встречаются еще затруднения при практическом ее применении. Особое внима-

Отметим некоторые особенности полученных зависимостей. Величина электропроводности по длине канала претерпевает очень сильное изменение, уменьшаясь к концу канала более чем в четыре раза. Тепловой поток через стенки канала (Q{ — общий, Qz — конвективный) имеет ярко выраженный нестабильный характер; относительная стабилизация наблюдается лишь на последних участках канала. Радиационная составляющая теплового потока (Q1 — Qz) (за счет излучения паров Н20 и С02) не превышает 6—9% от суммарной величины. Потери на., трение

Передачу тепла от раскаленных продуктов полного горения к тепловоспрнни-мающей поверхности принято рассчитывать, предполагая для упрощения, что при данной температуре лучеиспускание потока продуктов горения зависит лишь от толщины потока и содержания в них трехатомных газов Н2О и СО2. Радиационная составляющая теплообмена определяется обычно, исходя «з предположения, что движущаяся излучающая среда имеет по всему поперечному сечению потока одинаковую температуру, вычисляемую путем усреднения. Усреднение температурных и эмис-

В отличие от металлов, сплавов, неорганических солей и других неорганических материалов органические вещества под действием радиации легко разрушаются. Невысокая радиационная стабильность органических соединений обусловлена малой прочностью ковалентных связей.

Весьма подробно была изучена радиационная стабильность вторичного бутилбензола [136, 237, 238, 241]. Стойкость «Тетралина» (1,2,3,4-тетрагидронафталина) к у-излучению соизмерима с устойчивостью толуола при дозах до 7-Ю9 эрг/з [168]. Основным процессом при радиолизе «Декалина» (декагидронафталина) является изомеризация [178, 179, 186]. При дозе 1011 эрг/г до 38 вес.% ^uc-изомера переходит в торакс-изомер. Производные бифенила подробно рассмотрены в разделе, посвященном теплоносителям; ниже изложены лишь результаты исследований по радиолизу 2,2'- и 3,3'-диметилбифенила и бифенилметана при облучении электронами с энергией 1 Мэв [235, 236, 240, 241]. Изомер 2,2'-ди-метилбифенил обладает меньшей радиационной стабильностью, чем изомер 3,3'. Так, С(газ) и С(полимер) для 2,2'-изомера равны 0,10 и 0,49 соответственно, для 3,3'-изомера — 0,057 и 0,31 соответственно. Такое различие в стойкости изомеров связывается с пространственными факторами. Выход продуктов радиолиза дифенилметана составил: С(газ) = = 0,09 (газ более чем на 90% состоит из водорода); С(полимер) == 0,33. Обнаружены также заметные количества бензола, толуола, бифенила.

позволяют сделать некоторые обобщения. Большая радиационная стабильность тг-пропилового эфира по сравнению с изопропиловым эфиром, бензиловым эфиром (см. табл. 1.19 и 1.20) свидетельствует о понижении стойкости молекул эфира по мере введения в них разветвленных цепей. Вид радиации (у-кванты или электроны) не оказывает сколь заметного

Радиационная стабильность карбазола найдена столь высокой, что позволила рассматривать карбазол в качестве возможного теплоносителя в ядерных реакторах [246]. Критическая пороговая температура для карбазола найдена равной 400—414° С при интегральном потоке 2,0-1018 нейтрон/см2. Стойкость акридина несколько ниже (критическая температура составляет 315° С при интегральном потоке 1,9-1018 нейтрон/см2. Величина (—М) акридина при облучении его у-кван.тамж при температуре 30° С в растворе СС14 равна 5-Ю"3 [121].

подробно изучен [235, 239]. Облучение его электронами с энергией 1 Мэв при дозе 1,13-Ю11 эрг/г привело к образованию следующих продуктов радиолиза: газ (G = 0,050), нацело состоящий из водорода; в жидкой фазе бензол (G = 0,058), фенол (G = 0,127), бифенил (G = 0,001) и полимер (G =0,060). Полимер (около 10 вес.% исходного количества эфира) представляет собой смесь по меньшей мере 12 различных соединений с молекулярным весом, большим, чем у дифенилового эфира. Подробно изучалась также радиационная стабильность алкилзамещенных дифенилового эфира [29]. Результаты некоторых экспериментов приведены в табл. 1.35.

Силиконы. Радиационная стабильность силиконовых соединений зависит от типа связей соединений (силаны или силоксаны). Работы по изучению радиационной стойкости проводились с обоими классами соеди-

Влияние вида загустителя на радиационную стойкость смазок изучалось также Гордоном с сотр. [13]. Характеристики некоторых смазок с загустителями типа кремнезема, глины и индантрена голубого были изучены после облучения в у-полости реактора MTR дозами до 1-1011 эрг!г. Полученные результаты подтверждают ранее сделанные выводы о том, что радиационная стойкость смазок зависит как от стойкости жидкости, так и от стойкости загустителя. Было установлено, что оптимальная радиационная стабильность достигается при использовании комбинации сильно ароматизированных жидкостей (алкилированный нафталин) с термостойким сильно сопряженным органическим загустителем (индантрен голубой). При дальнейшем исследовании смазок на основе минеральных масел и полифенильных эфиров с индантреновым загустителем было показано, что такие смазки удовлетворительно обеспечивают работу подшипников в температурной области 159—316° С после облучения дозами до 1-Ю11 эрг!г.

потоке быстрых нейтронов 1021 нейтрон/см*. Радиационная стабильность является функцией таких характеристик, как плотность образца, ориентация зерен, примеси, содержание воды и температура облучения. Наибольшей радиационной стабильности следует ожидать от облученной при высоких температурах ВеО низкой плотности с предпочтительной ориентацией зерен и низким содержанием воды. И теплопроводность и механическая прочность ВеО существенно понижаются при облучении, причем образцы с высокой плотностью менее устойчивы. Сопротивление ВеО тепловому удару несколько понижается и, вероятно, достигает предела, когда изменение свойств достигает насыщения. Газы, образующиеся при облучении, появляются из разных источников и способствуют радиационной неустойчивости ВеО, однако основной причиной разрушения, видимо, является анизотропное расширение. Восстановление изменений свойств,чвызванных облучением, является функцией интегрального потока нейтронов, причем меньше восстанавливаются свойства в образцах, облученных более высоким потоком нейтронов при одинаковых условиях отжига. Возможно, это свидетельствует о том, что природа радиационных дефектов зависит от дозы облучения, причем более стабильные дефекты образуются при больших дозах облучения.

30. Севастьянов Ю. Г. и др. Термическая и радиационная стабильность некоторых ароматических соединений.— «Атомная энергия», Г963„ т. 14, № 6.

Приведенные данные показывают, что имеющаяся термическая и радиационная стабильность полифенилов делает их пригодными для применения в энергетических реакторах.

В настоящее время к высокотемпературным органическим теплоносителям, как и к жидкометаллическим, предъявляются прежде всего эксплуатационные требования — термическая и радиационная стабильность, а также совместимость с конструкционными материалами.