核石墨与熔盐相容性测试装置设计与实验

钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)是以核石墨为反射体及慢化体、2LiF-BeF2(FLiBe)熔盐为主冷却剂的反应堆.在TMSR中,核石墨直接与熔盐接触.由于石墨的多孔特性,熔盐有可能渗入石墨的孔隙中,引发其力学、热学性能的变化.研究熔盐在TMSR环境下是否渗入候选核石墨及其浸渗量,对于反应堆的运行安全至关重要.基于自行研制的熔盐浸渗实验装置,采用静态熔盐浸渗试验方法,测试TMSR候选核石墨T220在不同压强下的熔盐浸渗量,并研究了温度、时间对T220、NBG-18及IG-110石墨材料熔盐浸渗行为的影响.研究结果表明:T220石墨的临界浸渗压强介于600～700 kPa之间,这说明在TMSR工况下(<500 kPa)该石墨不发生FLiBe熔盐浸渗.温度(600°C和700°C)及时间(20～2000 h)对三个牌号石墨熔盐浸渗行为影响不大.