Limets 6: geavanceerd materiaalonderzoek voor loodgekoelde SMR
De ontwikkeling van EAGLES-300 vereist materialen die betrouwbaar blijven onder de uitdagende omstandigheden die vloeibaar lood als koelmiddel met zich meebrengt. Alleen door kandidaatmaterialen (langdurig) in deze veeleisende omgeving te testen, kunnen we in kaart brengen hoe ze zich zullen gedragen.
Daarom heeft het SMR-LFR team ‘Limets 6’ officieel in gebruik genomen: een geavanceerde testinstallatie die voortbouwt op meer dan 25 jaar ervaring en de opvolger is van Limets1 tem Limets 4. De installatie is speciaal ontworpen voor het karakteriseren van materiaaleigenschappen zoals de treksterkte en de breuktaaiheid in een omgeving van vloeibaar lood – het koelmiddel van EAGLES-300 – en helpt ons in kaart brengen hoe verschillende materialen zich gedragen onder deze uitdagende omstandigheden.
Hoe Limets 6 ons materiaalonderzoek vooruit helpt
Met Limets 6 kunnen we cruciale vragen beantwoorden voor het ontwerp van de reactor. Hoe gedraagt materiaal X, Y of Z zich bij een (langdurige) belasting en blootstelling in vloeibaar lood op een temperatuur van 500 °C?
- Mogen we het materiaal überhaupt gebruiken?
- Behoudt het zijn eigenschappen zoals verwacht?
De resultaten leveren onmisbare kennis voor materiaal- en ontwerpkeuzes en verkleinen de onzekerheden in de verdere ontwikkeling van EAGLES 300.
Testopstelling in detail
Testautoclaaf
In de testautoclaaf plaatsen we proefstukken die we stevig vastzetten en vervolgens, in aanwezigheid van vloeibaar lood, verhitten tot 500°C. Daarna voeren we trek- of breuktaaiheidstesten uit, waarbij het materiaal langzaam wordt uitgerekt tot het bezwijkt. Op deze manier meten we de statische sterkte van materialen, zowel met als zonder vooraf aangebrachte scheuren. Met ‘statisch’ bedoelen we dat het materiaal langzaam en constant wordt belast.
Dumptank
De dumptank vangt het vloeibare lood op wanneer de testautoclaaf wordt geopend. De tank blijft continu verwarmd tot 380 °C en wordt gespoeld met waterstofhoudend gas om het zuurstofgehalte te regelen. Zo creëren we een gecontroleerde, corrosieve omgeving waarmee we het gedrag van materialen tijdens langdurige blootstelling aan vloeibaar lood kunnen onderzoeken.
Samen maken deze onderdelen Limets 6 tot een unieke onderzoeksopstelling die krachten tot 50 kN kan uitoefenen op de verschillende kandidaatmaterialen.
Vooruitblik: Limets 5 in aantocht
Eind 2025 volgt ook Limets 5. Deze installatie focust op dynamisch georiënteerde eigenschappen ofwel hoe materialen reageren op herhaalde of plotselinge belastingen, zoals trillingen of schokken. Dat gebeurt met een wisselende krachtoverbrenging via een hydraulische zuiger. Net als Limets 6 sluit ook deze installatie nauw aan bij de specifieke materiaalbehoeften van EAGLES-300.
💡 Wist je dat de naam LIMETS staat voor Liquid Metal Test Station? Een verwijzing naar de unieke testomgeving met vloeibaar lood.
Limets 1, 3 en 4 zijn speciaal gebouwd om materiaalonderzoek uit te voeren in een omgeving van zware vloeibare metalen. Limets 2 is oorspronkelijk ontwikkeld om materialen te testen in een Pb-Li-omgeving voor fusietoepassingen, maar wordt later hergebruikt ter ondersteuning van reactoren gekoeld met lood of met loodlegeringen.
