Technologie solných reaktorů a testování korozivzdorných materiálů v prostředí fluoridové soli FLiBe

Abstract

Technologie solných reaktorů je známá již od druhé poloviny čtyřicátých let minulého století. Několik let po ověření konceptu a funkčnosti reaktoru chlazeného roztavenou solí se od této technologie upustilo, ale v současnosti se solnými reaktory zabývá stále více firem z celého světa. Díky svým technickým přednostem a míře bezpečnosti byly solné reaktory zařazeny do šestice vybraných konceptů reaktorů 4. generace. Vzhledem k vysoké korozivitě solí je důležitou součástí výzkumu odolnost konstrukčních materiálů, na což se soustředí tato práce. V rámci práce bylo provedeno korozní testování vybraných materiálů niklových slitin (Incoloy Alloy 800HT, Inconel Alloy 625, MoNiCr) a korozivzdorných ocelí (AISI 304L, AISI 321, Eurofer 97) v tavenině FLiBe po dobu 31 dní (744 hodin) při teplotě 700 °C v inertní dusíkové atmosféře. Z výsledků experimentu byly stanoveny hmotnostní úbytky vlivem koroze, byla provedena analýza mikrostruktury povrchu vzorků na skenovacím elektronovém mikroskopu (SEM) a pro chemickou analýzu vzorků bylo využito energiově disperzní spektroskopie (EDS).

The technology of Molten Salt Reactors (MSR) has been known since the second half of the 1940s. After verifying the concept and functionality of Molten Salt Reactors in 1960s, the development of this technology was interrupted, but nowadays more and more companies from around the world are once again engaged in MSR development. Thanks to technological advantages and safety features MSR was incorporated into the 4th generation reactor concepts. Due to high corrosivity of molten salts the resilience of structural materials is an important part of the research. The main focus of this work is the investigation of corrosion of selected nickel alloys (Incoloy Alloy 800HT, Inconel Alloy 625, MoNiCr) and stainless steels (AISI 304L, AISI 321, Eurofer 97) which was performed in FLiBe salt in duration of 31 days (744 hours), at 700 °C and under an inert nitrogen atmosphere. As a result of the experiments, the mass loss caused by corrosion was determined. The microstructure analysis of the sample surface was performed by scanning electron microscope (SEM) and the energy dispersion spectroscopy (EDS) was used for chemical analysis of the samples.