以铅铋合金（LBE）为散裂靶或冷却剂的ADS系统中，将氧含量控制在一定的合理范围时，一方面可以避免生成氧化铅残留物导致的回路堵塞和安全事故的发生，另一方面可以保证在铁基结构材料表面形成一层自修复的保护性氧化层以减轻LBE对结构材料的进一步腐蚀，延长服役寿命。因此，LBE中氧含量控制与测量对ADS系统稳定、安全运行是至关重要的。
近日，中国科学院近代物理研究所先进核能材料研究室科研人员在LBE中氧含量控制与测量方面取得重要进展，以Y2O3-ZrO2（YSZ）、Bi2O3、Pt/Mo为基本材料，自主成功研制出可靠性高、准确性好、稳定性优良的氧传感器，在LBE环境中对该氧传感器进行了严格的测试试验并对其性能进行了评估。以此传感器的测量数据作为反馈信号进行了LBE中氧含量控制研究，氧含量从饱和值分别控制到了logC0(wt.%)=-4、-5、-6、-7、-8，最低达到了-12。
与德国Karlsruhe Institute of Technology（KIT）研制的Pt-air氧传感器的对比实验结果表明，该氧传感器实验温度范围更宽，测量精度更高。
该研究成果得到中科院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”项目的资助。
图1.自主研制的Bi-Bi2O3型氧传感器
图2.LBE中氧含量控制效果
图3.自主研制的Bi-Bi2O3氧传感器与KIT Pt-air氧传感器对比结果
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