En snabbuppfödningsreaktor av flytande metall (LMFBR) är en kärnreaktor som kan producera mer klyvbar produkt än den tar in. Uppfödare uppvisar en anmärkningsvärd bränsleekonomi jämfört med lättvattenreaktorer.
Flytande metall användning i snabba reaktorer har länge ansetts för att förbättra effektiviteten i deras värmeöverföringssystem. Arbete har utförts runt om i världen med korrosion av natrium- och kaliumkylda snabbförädlingsreaktorer.
Konceptet med LMFBR har lett till storskaliga forsknings- och utvecklingsprogram. Resultatet är en mycket tillförlitlig kunskap relaterad till snabbuppfödningsreaktorer med flytande metalls korrosiva beteende.
Flytande metallkorrosion kan delas in i flera kategorier:
- Upplösning från en yta genom direkt upplösning
Intergranulär attackOrenhet och interstitiell reaktionLegeringReduktion av sammansättning
Ytreaktion som involverar fasta metallatomer och en föroreningselement som finns i den flytande metallen Olika sammansättningar av metall och metallegeringar leder till varierande korrosivt beteende. Snabb korrosion ses under den primära exponeringsperioden och når ett stabilt tillstånd då jämvikt uppnås på aktivitetsskillnader i systemet beroende på kombinationen av inneslutningsmaterial och flytande metall eller flytande legering.
Med en ren metall kan ytnötning fortgå på ett ordnat, plant sätt, kontrollerat av antingen upplösning eller en ytreaktion. För en flerkomponentlegering kan selektiv förlust av vissa grundämnen leda till en fasomvandling.
Tre faktorer som bör utvärderas tillsammans i ett flytande metallsystem är:
- Ytnötning
- Djup av utarmad zon för legeringar
- Närvaro av intergranulär attack
En viktig men förbisedd aspekt av flytande metallkorrosion är avsättning. Korrosion i sig är inte ett stort problem, eftersom den årliga maximala ytrecessionshastigheten är i mikron.
Bildning av föreningar i den cirkulerande flytande metallen och ackumulering av avlagringar i lokala regioner är allvarliga problem. Därför är det viktigt att förstå sambandet mellan korrosion av flytande metall och snabbförädlingsreaktorer.