«Торнадо» из жидкого металла от российских физиков позволит ускорить отвод тепла из ядерных реакторов
Российские ученые создали экспериментальную установку для формирования вихрей в жидком металле. Разработка Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН позволит улучшить эффективность систем охлаждения на АЭС.
Система представляет собой цилиндрический сосуд, заполненный жидким металлом. Вокруг него размещены катушки, которые при подаче тока создают управляемое магнитное поле. Изменяя его параметры, можно закручивать поле в разные стороны и вместе с ним вращать металл без какого-либо механического контакта.
В результате такого воздействия внутри возникают встречные вихри: часть в форме торнадообразных спиралей, часть в виде вертикальных струй-джетов. Они формируются естественным образом, без принудительной прокачки жидкости.
Такие вихри обеспечивают эффективное перемешивание жидкого металла. Магнитное поле позволяет формировать поток без лопастей и других подвижных деталей, что повышает надежность системы.
На АЭС жидкий металл служит теплоносителем: обычно он перекачивается механическими и электромагнитными насосами, которые работают в связке для максимальной эффективности. Ранее потоки в таких системах оставались в основном прямолинейными, что ограничивало общую производительность. Появление управляемых вихрей меняет структуру движения: нагретые слои быстро отводятся от активной зоны, их место занимают охлажденные. В результате скорость процесса, а также безопасность и общая эффективность реактора растут.
