Инструменты и расчеты

К 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.