Published 2023 | Version v1
Journal article

Estimation of the quantity of the suspended phase forming during the interaction of water with sodium

  • 1. A.I. Leypunsky Institute for Physics and Power Engineering, Obninsk (Russian Federation)

Description

Calculations were performed based on the results of experiments on a model with a tube bundle to determine the amount of the suspended phase formed during the interaction of water with sodium. Due to the lack of accurate data on the dilution of the reaction products in the annular space of the tube bundle, the average dilution value equal to 88 was taken into account in the calculations. Using the measurement data from electrochemical sensors, as well as the average dilution of the solution as it moved from the reaction zone to the sensors, the actual concentration of water (equivalent) at the boundaries of the reaction zone were obtained. The concentration of the reaction product (in terms of water equivalent) not involved in dilution was determined as the difference between the initial water concentration and the concentration of water equivalent at the boundaries of the reaction zone. It is assumed that at the reaction zone, an alkali suspension is formed, which mainly does not participate in the dilution. The calculated concentration of the suspended alkali phase at the exit from the reaction zone of water with sodium when using the readings of four sensors in the assessment is from 1480 ppm to 2140 ppm, while the percentage of water used to form alkali suspension is from 81.2 % to 90.8 %.

Abstract (Russian)

Выполнены расчеты по итогам экспериментов на модели с трубным пучком для определения количества образующейся взвешенной фазы при взаимодействии воды с натрием. Ввиду отсутствия точных данных по разбавлению продуктов реакции в межтрубном пространстве трубного пучка в расчетах принята величина среднего разбавления, равная 88. С использованием данных измерений электрохимическими датчиками, а также величины среднего разбавления раствора при его перемещении от зоны реакции до датчиков, получены фактические значения концентрации воды (эквивалент) у границ зоны реакции. Определена концентрация продукта реакции (в терминах эквивалента воды), не участвующая в разбавлении, как разность между исходной концентрацией воды и концентрацией эквивалента воды у границ зоны реакции. Предполагается, что на выходе из зоны реакции образуется взвесь щелочи, которая преимущественно не участвует в разбавлении. Расчетная концентрация взвешенной фазы щелочи на выходе из зоны реакции воды с натрием при использовании в оценке показаний четырех датчиков составляет от 1480 млн-1 до 2140 млн-1 при этом процент воды, идущей на образование взвеси щелочи, составляет от 81,2 до 90,8 %.

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Определение количества образующейся взвешенной фазы при взаимодействии воды с натрием

Publishing Information

Journal Title
Voprosy Atomnoj Nauki i Tekhniki. Seriya: Yaderno-Reaktornye Konstanty
Journal Issue
no.4
Journal Page Range
p. 208-215
ISSN
2414-1038

INIS

Country of Publication
Russian Federation
Country of Input or Organization
Russian Federation
INIS RN
55106222
Subject category
S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
Descriptors DEI
ALKALI METALS; CONCENTRATION RATIO; DILUTION; DISPERSIONS; HYDROGEN; OXYGEN; REACTION PRODUCT TRANSPORT SYSTEMS; SENSORS; SODIUM; TUBES; WATER
Descriptors DEC
ALKALI METALS; DIMENSIONLESS NUMBERS; ELEMENTS; HYDROGEN COMPOUNDS; METALS; NONMETALS; OXYGEN COMPOUNDS

Optional Information

Notes
4 refs., 9 figs., 2 tab.