为什么要用液态钠来冷却快中子反应堆？ 第1页

铅冷快堆、气冷快堆、熔盐快堆发来贺电，快堆没有钠也可以的。当然钠冷堆可以鄙视除铅冷快堆以外的两个没有运行实绩的PPT堆型。

受限固体的导热性不如流体，因为流体可以对流，强迫流动下液体的导热性远远超出固体，可以非常高效的把能量从反应堆里导出来。所以只有某些特殊用途的零功率装置和小型反应堆会不采用液体或气体作为冷却剂。

快中子堆是指反应堆中子不经过慢化，直接使用裂变能谱范围内的快中子维持链式反应，所以快中子堆不需要慢化剂。所谓慢化剂，则通常富含与中子进行弹性碰撞的低质量的原子核（通常是氢、氘、碳，冷门一点的还有铍），中子在与这些原子核的弹性碰撞过程中会快速损失能量，最终降到和热运动差不多的速度，变成热中子，热中子更容易被核燃料的原子核捕获发生核反应。水含有丰富的氢原子，液态水具备良好的慢化能力，是热中子堆常用的慢化剂和冷却剂，在核电常用的压水堆和沸水堆里水既是慢化剂也是冷却剂。所以如果反应堆里有大量水，通常就很难是快堆了。

但水其实也是可以用于快堆，超临界水堆可以做成快堆。因为，进入超临界状态的水密度比液态水的密度小一个数量级，在合适的设计里，采用过大的铀氢原子比，那么慢化过程将是不充分的，也就自然是快堆了。不过超临界水堆也是新概念反应堆，目前离商业运行还差得远。

银在共振能区（介于热中子和快中子之间的一个能量区域，这个能量的中子可能因为与某些原子核，比如核燃料原子发生共振而被强烈吸收，所以叫共振能区）是强烈吸收中子的——压水堆控制棒里往往采用银铟镉合金作为控制棒，所以即使液态银用来作为冷却剂也是不可行的。冷却剂应当选择吸收中子很少并有良好导热性的物质，并且要与结构材料相容性良好（铅冷快堆早期发展受限的问题就是腐蚀问题难以解决），还要求使用温区的热稳定性和辐照稳定性。实际设计中，冷却剂的泵送功率、冷却效果、价格、工程经验也是考虑因素。

另外，用汞冷却的早期反应堆也是有的，世界最早的快中子反应堆，美国的克莱门汀（Clementine）反应堆就用汞作为冷却剂，这个反应堆功率很小大约25kW，主要作为中子源和科研用途。由于汞的毒性和挥发性对于大型核动力装置装置而言是设计灾难，所以Clementine在1952年由于燃料棒破损被关闭以后，世界上就再没有出现过用汞作为冷却剂的反应堆了。