基本介紹
- 中文名：有機慢化劑
- 外文名：organic moderator
- 有機物：聯二苯，聯三苯
- 特點：沸點高
- 學科：核工程
- 優點：腐蝕性低、氣壓低
聯苯,優點,有機反應堆,
聯苯
兩個獨立苯環構成的多環芳香烴。可作為有機慢化劑。是高溫煤焦油加工產品之一。聯苯在煤焦油中的含量約為0.2～0.4%， 絕大部分集中在洗油餾分中， 在洗油中的含量約為8%。聯苯的分子式為C12H10，結構式為，分子量為154.21，沸點為255.2℃， 熔點為69.2℃， 密度 (24.5℃) 為1.175g/cm，比熱容(75℃)為1775.2J/(kg·K)，折射率(77.1℃)為1.5882。聯苯為無色或微黃色鱗片狀結晶， 幾乎不溶於水， 而溶於甲醇、乙醇和醚。聯苯可用作化工、醫藥、塑膠和染料等工業的原料。其化學性質與苯相似，在受熱情況下性能穩定，因此聯苯廣泛用作熱載體。聯苯與聯苯醚的混合物載熱溫度可達300～400℃，也可用作核電站汽輪機體系的工作介質。聯苯的加氫產物聯環己烷，是噴氣式飛機的燃料。聯苯是由洗油中提取的。洗油經脫酚脫吡啶後，用相當於25塊理論塔板的精餾塔切取250～260℃餾分。所得餾分用鹼熔法脫去吲哚後，再用相當於20塊理論塔板的精餾塔切取252～262℃聯苯餾分。聯苯餾分經冷卻、結晶，再用乙醇重結晶可得到工業聯苯，其純度大於90%。也可用萃取蒸餾或恆沸蒸餾法提取。
吲哚是有苯環和吡咯環結構的雜環化合物。又名氮雜茚、苯並吡咯。是煤焦油加工產品之一。吲哚在煤焦油中含量為0.1～0.2%，絕大部分集中於洗油餾分，在洗油中含量約為1.6%，在萘油和蒽油中含量甚微。裝於棕色瓶中，密閉保存。
優點
1.由於有機化合物對金屬之腐蝕性小，反應堆可用一般通用材料核燃料元件可用鋁做復蓋層,迴路系統可用低碳銅製成，因此建堆經費可節省很多。
2.有機化合物具有低的蒸氣壓，它們的蒸氣壓遠較輕水及重水低，例如二聯苯在1一2大氣壓下可達到450℃高溫，而水在無論多高的壓力下也不能超過它的監界溫度370℃。有機慢化堆可在低壓下運轉，提高了反應堆之安全性，也大大減低反應堆的造價。因此比加壓水堆及加壓重水堆安全而且經濟。
3.芳香族化合物例如聯苯類化合物中僅舍碳及氫二種元素，它們在反應堆幅射條件下，並不產生嚴重的放射性玷污，因此，在有機反應堆中有機慢化劑兼做載熱劑之用，迴路系獲中放射性污染低，可使防護設備減少，機械椎修人員可接近蒸氣渦輪或冷卻系統進行推護檢修工作.
4.有機反應堆之中子利用率高，由於聯苯類化合物，例如二聯苯、三聯苯等的含氫密度大，它們的慢化性能介於石墨及水之間。
5.由於慢化劑組成元素(碳、氫)的慢化性能好；有機堆可用較低濃縮度的鈾燃料，鈾轉變為Pu239的轉化率高.可能設計負溫度係數的反應堆。
6.由於前述有機慢化劑的特點，蒸汽壓力小，腐蝕性低，因此反應堆結構簡單，建堆材料易於獲得，因此反應堆的體積可以縮小，這方面比石墨慢化堆好得多。
有機反應堆
有機反應堆是用有機液體作為反應堆的載熱劑和中子慢化劑，通常用的物質是聯二苯和聯三苯。這種有機液體（聯二苯和聯三苯）含有足夠多的可慢化中子的氫原子，沸點也較高，可使反應堆和主迴路工作壓力降到10大氣壓下，從而大大節省系統和設備的製造費用。
有機反應堆推進裝置的系統如反應堆和一迴路的設備都與壓水堆相似。所不同的是有機堆的載熱劑的淨化採用蒸餾法。這種淨化分兩部分：低溫系統用來除掉溶解的氣體，高溫系統用來對載熱劑完全蒸餾，蒸餾之後蒸汽重新冷卻，再送回主迴路。
有機堆曾被認為是具有很大潛力的緊湊型動力源。但實際經驗證明其熱交換性能差，而且主迴路的泄漏在艙內會釋放出有毒蒸汽，並增加火災危險，所以未得到推廣和套用。
