Инструменты и расчетыК теплоносителю и конструкционным материалам быстрого реактора
предъявляются значительно более жесткие требования по их радиационной
стойкости, чем в случае теплового реактора при равной тепловой мощности
реакторов. В создании, эксплуатации и технологии изготовления элементов
конструкции реакторов на тепловых нейтронах накоплен значительно больший
опыт, чем в случае реакторов на быстрых или промежуточных нейтронах.
Электрические характеристики ТЭП зависят от большого количества
различных параметров, в том числе от состояния межэлектродной среды,
геометрических размеров преобразователя, свойств используемых
материалов.
Эксперименты по использованию смеси паров цезия и бария дали хорошие
результаты. В частности, в преобразователе с эмиттером из вольфрама
получен к. п. д. 21,4% при удельной электрической мощности 14
вт/(квадратный см) и выходном напряжении 1 в.
Анализ влияния работы выхода коллектора на электрические характеристики в
реальных условиях (при учете процессов переноса электронов) показывает,
что приемлемый режим работы коллектора соответствует режиму, когда ток
обратной эмиссии не больше 20% тока преобразователя, даже если в этом
случае приходится идти на повышение работы выхода коллектора.
Типичные вольт-амперные характеристики при различных давлениях цезия для
температур эмиттера 1800 и 2000° К приведены ниже. Температура
коллектора во всех случаях была близка к оптимальной, а межэлектродное
расстояние равнялось диаметру 0,25 мм.
Результаты длительных ресурсных испытаний термоэмиссионных
преобразователей — один из важнейших критериев возможности и
перспективности использования термоэмиссионных преобразователей в
энергетических установках.
Вольт-амперная характеристика ТЭП - важнейшая характеристика,
позволяющая, с одной стороны, определить к. п. д. и электрическую
мощность ТЭП, с другой стороны, выявить влияние различных параметров на
электрические характеристики ТЭП.
В присутствии гидрида цезия при температурах цезиевого резервуара 25 и
150° С работа выхода молибдена на 0,1-0,2 в меньше, чем в случае одних
только паров цезия. Для никеля изменение работы выхода в подобных
условиях оказывается меньше.
Адсорбция атомов газов (или паров) элементов, имеющих низкое значение
работы выхода, на поверхности эмиттера с высокой работой выхода приводит
к уменьшению эффективной работы выхода эмиттера. В результате
значительные плотности эмиссионного тока можно получить при умеренных
температурах эмиттера (1500-1700° С).
Экспериментальный поиск компромиссного решения осуществляется на
лабораторных моделях ТЭП. Для этих моделей характерны изотермичность
эмиттера и его небольшая поверхность, так что полный ток лабораторного
ТЭП, как правило, мал. Вследствие этого падение напряжения
(пропорциональное току) на электродах и токовводах незначительно.
|
|||