DE2349062A1 - Geraet und verfahren zur ueberwachung von natriumdampfdruck - Google Patents
Geraet und verfahren zur ueberwachung von natriumdampfdruckInfo
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Description
DiPL-iNG. KLAUS NEUBECKER
Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · -Schadowplatz 9 Q *i / Q Π P\ Q
4 Düsseldorf 1 · -Schadowplatz 9 Q *i / Q Π P\ Q
• Düsseldorf, 28. Sept. 1973
Westinghouse Electric Corp.
Pittsburgh, Pa., V. St.A.
Pittsburgh, Pa., V. St.A.
Gerät und Verfahren zur überwachung von
Natriumdampfdruck· ___"_
Natriumdampfdruck· ___"_
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und ein Verfahren für die überwachung von Natriumdampfdruck.
Die extensive Verwendung von Natrium (Na) und Natriumverbindungen wie Kalium-Natrium (NaK) als Wärmeübertragungsmedium in Natriumgekühlten
Kernreaktoren macht einen Detektor erforderlich, mit dessen Hilfe Natrium-Leckagen überwacht werden können, um eine
Beeinträchtigung des Anlagenaufbaues und mögliche Unfälle der beteiligten Menschen, wie sie durch die durch den Natriumdampf
gebildeten kaustischen Verbindungen erzeugt werden können, zu vermeiden .
Bisher sind jedoch keine Geräte oder Instrumente entwickelt worden,
mit deren Hilfe eine zufriedenstellende Arbeitsweise in Verbindung mit der Überwachung von Natrium-gekühlten Reaktoren möglich wäre,
wobei im allgemeinen ein in situ-Betrieb über längere Zeitabschnitte in inerter Gasatmosphäre notwendig ist, die typischeffweise
eine Umgebung mit einem hohen Strahlungsfeld hat. Derzeit zur Verfügung
stehende Einrichtungen zur überwachung von Natrium-Leckagen benötigen entweder ein System zur Entnahme von Proben, so daß der
Natrium-Leckage-Detektor an
409816/0808
Telefon (0211) 32 08 58
Telegramme Custopat
entfernter Stelle in einer unter Kontrolle stehenden Umgebung angeordnet werden kann, oder aber sie sprechen auf Reaktionsprodukte
an, die durch eine Natrium-Leckage gebildet worden sind,
nicht aber auf die anfängliche Natrium-Leckage selbst.
Ein Gerät zur überwachung von Natriumdampfdruck ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrolyt mit ausgeprägter Natriumionen-Leitfähigkeit in wirkungsmäßigem Kontakt mit einer
ersten und einer zweiten Elektronen-leitenden Elektrode in Kontakt
steht, die wirkungsmäßig mit einem Schaltkreis gekoppelt sind, der in der Lage ist, auf die von dem Elektrolyten erzeugte Natriumionen-Leitfähigkeit
anzusprechen und dabei eine elektrische Anzeige für die Anwesenheit von mit dem Elektrolyten in Berührung
stehendem Natriumdampf zu erzeugen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur überwachung
von Natriumdampfdruck in Verbindung mit dem vorstehend erwähnten Gerät, das sich dadurch kennzeichnet, daß der Elektrolyt einer
Umgebung unbekannten Natriumdampfdrucks unterworfen und die Natriumionen-Leitfähigkeit
des Elektrolyten als Maß für den Natriumdampfdruck der Umgebung gemessen wird.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Pumpen von Natriumionen von einem Flud, das ebenfalls in Verbindung mit dem
oben erwähnten Gerät arbeitet und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Natriumionen enthaltende Flud zu der ersten Elektrode geleitet
und ein vorgegebenes Potential zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angelegt wird, um so eine Wanderung von in dem
Flud enthaltenen Natriumionen von der ersten Elektrode über den Elektrolyten zu der zweiten Elektrode hervorzurufen.
Der feste Elektrolyt kann aus Natriumionen-leitenden Materialien
wie Glas und geschmolzenen Salzen, d.h. Natriumchlorid, Natriumhydroxid etc., mit denen dann eine Scheibe imprägniert wird, hergestellt
werden, jedoch bezieht die nachfolgende Beschreibung sich in erster Linie auf die Verwendung von Natrium-beta-Aluminiumoxid
als Elektrolytmaterial.
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Natrium-beta-Aluminiumoxid, das die chemische Formel
Na0O-HAl0O hat, stellt einen undurchlässigen keramischen Festelektrolyten
dar, der eine beträchtliche Natriumionen-Leitfähigkeit aufweist. Die Natriumionen-Leitfähigkeit des Natrium-beta-Aluminiumoxids
macht dieses Festelektrolyt-Material für den Einsatz in einem Natriumdampf-Detektor geeignet. Der Ionenwiderstand
dieses Materials in polykristalliner Form liegt zwischen 200 und 250 Ohm-cm bei 25°C und etwa 18 Ohm-cm bei 30O0C.
Natrium-beta-Aluminiumoxid ist kommerziell erhältlich. Seine Leitfähigkeit-Kennwerte sind bekannt, und es sind verschiedene
Anwendungsmöglichkeiten dieses Materials als Elektrolyt offenbart worden, jedoch wird mit den nachstehenden Untersuchung noch eine
weitere neue und brauchbare Anwendungsmöglichkeit von Natriumbeta-Aluminiumoxid aufgezeigt, nämlich die des Einsatzes eines
Elektrolyten in einem Natriumdampf-Detektor. Zusätzlich zu der Verwendung des Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyten in einer
Natriumdampf-Detektoranordnung existiert noch ein weiterer Natriumionen-Leiter,
auf den als Natrium-beta-Doppelstrich C'^Aluminiumoxid
Bezug genommen wird und der anstelle des Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyten
Verwendung finden kann, um einen Natriumdampf-Detektor zu bilden. Dieses allgemein als B1'-Aluminiumoxid
bezeichnete Material hat die chemische Formel Na0O-SAl0O3-M 0 und zeigt eine höhere Natrium-Leitfähigkeit als
das Natrium-beta-Aluminiumoxid, so daß das B"-Aluminiumoxid für
bestimmte Anwendungsfälle wie etwa leistungserzeugende Einrichtungen, die hohe Ströme liefern, geeigneter ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der
Zeichnung zeigen :
Fig. 1 schematisch eine Wiedergabe eines grundlegenden Natriumdampf-Detektors,
der auf Strombasis arbeitet;
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 1;
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-*- 2349Ü62
Fig. 3 schematisch eine Veranschaulichung einer Anwendung des
Natriumdampf-Detektors der Fig. 1 in einem Natrium-gekühlten Reaktoraufbau;
Fig. 4 schematisch einen Natriumdampf-Detektor, der auf Spannungsbasis arbeitet; und
Fig. 5 eine grafische Darstellung für die Arbeitsweise der Ausführung
nach Fig. 4.
Mit Fig. 1 und 3 ist die Arbeitsweise eines Natriumdampf-Detektors
veranschaulicht, der in einer gasförmigen Umgebung G angeordnet ist, wobei der Natriumdampf-Detektor 10 einen festen Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyten
12 und Elektronen-leitende Elektroden 14 und 16 aufweist, die mittels einer Spai ungsquelle V durch eine
Vorspannung beaufschlagt sind. Der feste Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyt
12 hat typischerweise Tabletten-oder Scheibenform, wobei die Elektroden 14 und 16 an gegenüberliegenden Seiten des
Elektrolyten 12 angreifen. Die Elektroden 14 und 16 sind poröse
Metallelektroden aus einem Metall, das eine Minimalreaktion gegenüber Natrium aufweist, wie etwa Molybdän, Nickel, Edelstahl etc.
Die Elektroden können an der Oberfläche des festen Elektrolyten 12 in Verbindung mit zahlreichen Verfahren angebracht werden,
einschl. der Möglichkeit einer Aufdampfung. Mit den Elektroden
14 und 16 in Kontakt stehende Zuführungsdrähte 22 und 24 verbinden die Spannungsquelle V und einen Strommesser A in Reihe
mit dem Natriumdampf-Detektor 10. Durch das Anlegen der vorgegebenen konstanten Spannung an die Elektroden 14 und 16 mittels
der Spannungsquelle V werden in der gasförmigen Umgebung G befindliche Natriumatome, die auf die Anoden-Elektrode 14 auftreffen,
in Natriumionen umgewandelt und über den festen Natriumbeta-Aluminiumoxid-Elektrolyten
12 zu der Kathoden-Elektrode 16 geleitet, so daß ein Strom erzeugt wird, der durch den Strommesser
A überwacht werden kann. Das Auftreten eines Stromflusses durch den festen Elektrolyten 12 stellt eine direkte Anzeige für
die Anwesenheit von Natriumdampf in der gasförmigen Umgebung G dar, die unter bestimmten, nachstehend zu erläuternden
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Bedingungen ein unmittelbares Maß für die Natriumdampf-B rücke
sein kann, da die Anzahl den festen Elektrolyten treffender Atome direkt proportional zu dem Dampfdruck des Natriums ist.
Durch Eichung des Natriumdampf-Detektors 10 auf der Basis bekannter
Natriumdampf-Brücke, d.h. durch Erstellung einer die
Abhängigkeit des Stromes vom Natriumdampf-Druck wiedergegebenen
Kurve, wie das in Fig. 2 mit einer Kurve für quantitative Arbeitsweise für eine bestimmte Spannung und Temperatur verwirklicht
ist, kann der Strom unmittelbar in eine Anzeige des Natriumdampf-Druckes umgewandelt werden. Bei der mit Fig. 1
wiedergegebenen Ausführung wird der Natriumdampf-Detektor 10 in Verbindung mit einer Strom-Betriebsart eingesetzt.
Wenn der Dampfdruck des Natriums in der gasförmigen Umgebung G
genügend hoch ist, so stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem Natriumdampf in der gasförmigen Umgebung G und den Elektroden
14 bzw. 16 ein. Wenn dieser Zustand erreicht ist, ist der Strom unabhängig von dem Natriumdampf-Druck. Dieser Grenzstrom
steht in unmittelbarer Beziehung zu der angelegten Spannung, so daß der Grenzstrom um so höher ist, je höher die angelegte Spannung
ist. Insofern ist der Natriumdampf-Detektor 10 in Verbindung mit der Anwendung einer bestimmten Spannung in der Lage, qualitativ
zu arbeiten und dabei eine Ja-Nein-Anzeige hinsichtlich der Anwesenheit von Natriumdampf in der gasförmigen Umgebung G
zu liefern. Weist die gasförmige Umgebung G keinen Natriumdampf auf, so fließt im wesentlichen der Strom Null.
Die Leitfähigkeit-Kennwerte des festen Elektrolyten 12 können eine Anzeige für die Anwesenheit von Natriumdampf zwischen dem
Schmelzpunkt von Natrium (1OO°C) und 800°C liefern, jedoch ergibt der Betrieb des festen Elektrolyten 12 in dem Natriumdampf-Detektor
10 ein beträchtlich größeres elektrisches Ausgangsansprechen aufgrund der Anwesenheit von Natriumdampf bei Temperaturen
zwischen 300 und 500°C.
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Werden nur geringere Spannungen angelegt, d.h. Spannungen in
der Größenordnung von 0,1 - 1,0 V, so liefert der Natriumdampf-Detektor
10 leicht meßbare Ströme bei einer Temperatur zwischen 300 und 5000C für Natriumdampf-Konzentrationen zwischen 0,2 bis
1700 ppm. Fehlt eine in geeigneter Weise aufgeheizte gasförmige Umgebung G, so liefert ein Heizelement 26, das durch einen
Temperaturregler 28 gesteuert ist, die gewünschten Betriebstemperaturen-Bedingungen
für den Natriumdampf-Detektor 10. Für einen bestimmten Teildruck des Natriums in einer stationären
gasförmigen Umgebung G hängt der Anteil der auf den Natriumdampf-Detektor 10 auftreffenden Natriumatome, die über den festen
Elektrolyten 12 geleitet werden, von der Wirksamkeit der Atom-/ Ionenumwandlung an der Oberfläche, von der Größe der angelegten
Spannung, dem ohmschen Widerstand des Detektors 10 und sonstigen weiteren Polarisationseffekten ab. Dieser Anteil f läßt sich
durch die Gleichung
Ra (1)
ausdrücken, wobei
R. = Anzahl an Na-Ionen je Zeiteinheit, die über den
Elektrolyten 12 fließen;
R = Anzahl der Na-Atome je Zeiteinheit, die auf den
CL '
festen Elektrolyten 12 auftreffen.
Wenn alle auftreffenden Natriumatome umgewandelt werden, (d.h.
F = 1) oder wenn R. proportional zu R ist (d.h. f = einer
X Si
Konstanten kleiner 1), so ist der erzeugte resultierende Strom
für eine bestimmte angelegte Spannung unmittelbar proportional dem Dampfdruck des Natriums. Unter diesen Bedingungen arbeitet
der Dampf-Detektor quantitativ, so daß er verwendet werden kann, um die Konzentration des Natriumdampfes in der gasförmigen Umgebung
G zu bestimmen. Wenn andererseits R· « R (d.h. f«1) und
J- ei
R. eine Konstante ist, so stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem Dampf und den Elektrodenoberflächen ein. Unter diesen Bedingungen
ist der Strom unabhängig vom Natriumdampf-Druck, und der Natriumdampf-Detektor 10 kann wie oben angedeutet qualitativ
arbeiten. Das theoretische Ansprechen des Natriumdampf-Detektors 10 bei konstantem Widerstand und konstanter Temperatur für
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einen Bereich von Natrium-Teildrücken bei zwei unterschiedlichen angelegten Spannungen ist mit Fig. 2 wiedergegeben. Die Kurven
der Fig. 2 veranschaulichen die qualitative bzw. quantitative Arbeitsweise des Natriumdampf-Detektors 10.
Um zu ermitteln, in welcher Betriebsart der Natriumdampf-Detektor 10 arbeiten wird, ist es notwendig, den Wert der
Natriumatom-Beaufschlagung des Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyten
12 in Abhängigkeit vom Natrium-Teildruck in der gasförmigen Umgebung G zu berechnen. Dadurch wird der Gesamtstrom
festgelegt, der möglicherweise durch den festen Elektrolyten 12 geleitet werden kann, und auf die Größe R3 in der
el
Gleichung(1) bezogen.
Aus der kinetischen Gastheorie läßt sich herleiten, daß die Masse der Atome oder Moleküle eines stationären Gases, die eine
Flächeneinheit je Zeiteinheit treffen, durch die Beziehung gegeben ist :
G = 5,833 χ 10~2Pmm (M/T) 1/2 (2),
worin G = Masse des auf die Flächeneinheit je Zeiteinheit auf-
2
treffenden Gases (g/m see) und proportional zu R
treffenden Gases (g/m see) und proportional zu R
(Atome/sec)- Gl. (1) - ist;
mm = Druck in Millimetern
M β Molekulargewicht in g (22.91 für Natrium);
M β Molekulargewicht in g (22.91 für Natrium);
T = Temperatur in 0K
2 Dieser Wert läßt sich durch die Stromdichte (A/cm ) ausdrücken,
indem Gl. (2) mit der Anzahl Coulombs pro Äquivalentgewicht (Faraday) multipliziert und durch das Äquivalentgewicht in Gramm
dividiert wird. Für Natrium ist dieser Faktor 96,500 Coulombs,
22,91 g wobei die Multiplikation die folgende Gleichung liefert
J (A/cm2) = 1,18 χ 103 Pmm
T 1/2 (3),
Um diese Stromdichte der Natriumatombeaufschlagung in den Gesamt-.strom
umzuwandeln, muß J mit der Oberfläche A der Elektroden und 16, für die hier ein Durchmesser von10 mm angenommen wird,
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multipliziert werden. Dies läßt sich in mA des äquivalenten Stroms wie folgt ausdrücken:
1 (mA) «c 1000 JA = 1,18 x 106 (TTd2)
Diese Gleichung gibt den Strom an, der zu erwarten ist, wenn alle Natriumatome, die auf die Oberfläche auftreffen, in Ionen umgewandelt
werden. Die eigentliche Stromführungsfähigkeit des Elektrolyten ergibt sich jedoch durch die angelegte Vorspannung und den
inneren Ionenwiderstand entsprechend dem Ohmschen Gesetz, wobei keine Polarisationseffekte angenommen werden.
Mit Fig. 3 ist schematisch der Einsatz des Natriumdampf-Detektors
10 in einem Natrium-gekühlten Schneller-BrüterTReaktoraufbau
30 wiedergegeben. Natrium oder eine Natriumverbindung, die als Kühlmittel für den Reaktoraufbau dient, durchströmt die Natriumstrom-Rohre
32, die in einem inerten Schutzgas wie Stickstoff oder Argon angeordnet sind. Ist in der inerten Schutzgasatmosphäre kein
Natriumdampf enthalten, so zeigt der Natriumdampf-Detektor 10 einen Strom Null an. Tritt jedoch in einem der Natriumstrom-Rohre
32 eine Leckage auf, so ist in der inerten Schutzgasatmosphäre Natriumdampf enthalten, was den Natriumdampf-Detektor 10 einen
Stromfluß erzeugen läßt.
Zusätzlich zu der Strombetriebsart des Natriumdampf-Detektors
entsprechend Fig. 1 und 3, wobei dann eine vorgegebene Spannung an den festen Elektrolyten angelegt wird, kann der Natriumdampf-Detektor
10 entsprechend der Darstellung mit den Fig. 4 und 5 auch in einer Spannungs-Betriebsart betrieben werden, so daß eine
an dem festen Elektrolyten 12 auftretende Natriumdampf-Druck-Differenz zur Erzeugung einer Gegen-EMK durch den Natriumdampf-Detektor
10 führt, die durch den Spannungsmeßkreis V als Anzeige
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der Differenz im Natrium-Teildruck erfaßt werden kann. Der Natriumdampf-Detektor
10 der Fig. 4 ist ebenso wie der Natriumdampf-Detektor 10 der Fig. 1 und 3 aufgebaut, jedoch sind die
Elektroden 14 und 16 voneinander isoliert, wobei ein bekannter Natriumdampf-Druck an einer der beiden Elektroden aufgebaut wird
(die hier von der Elektrode 14 gebildet ist), die dann bei der .Spannungs-Betriebsart als Natrium-Referenzelektrode dient. Durch
den Aufbau eines bekannten Natriumdampf-Drucks an der Elektrode
14 erzeugt der Natriumdampf-Detektor 10 eine Leerlaufspannung,
die repärsentativ für den Natriumdampf-Druck des mit der Elektrode
16 in Kontakt stehenden Fluds mit unbekanntem Natriumdampf-Druck
ist. Die Gegen-EMK wird entsprechend der Nernst-BeZiehung
erzeugt:
EMK-BT-
a (Referenz)
wobei EMK = Leerlaufspannung
wobei EMK = Leerlaufspannung
R = Gaskonstante 1,9 87 kcal/Mol 0K T = Temperatur 0K
F = Faraday-Konstante
Ein Beispiel für das theoretische Ansprechen des einen festen Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyten enthaltenden und in der
Spannungs-Betriebsart arbeitenden Natriumdampf-Detektors 10 ist mit Fig. 5 gezeigt. Das Referenzgas hat in diesem Beispiel einen
Natrium-Teildruck von 10 ät und eine Betriebstemeperatur von
annähernd 3000C.
Wie oben gezeigt, ist der einen festen Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyt
enthaltende Natriumdampf-Detektor in der Lage, den Natriumdampf-Druck quantitativ zu messen. Da ein bestimmter
Natrium-Teildruck eine eindeutige Temperatur des flüssigen Natriums festlegt, kann der gezeigte Zellenaufbau mit einem festen
Natrium-beta-Aluminiumoxid-Elektrolyten, zusammen mit zwei Elektroden,
der entweder in der Strom- oder der Spannungs-Betriebsart arbeitet, verwendet werden, um die Temperatur des flüssigen
Natriums zu messen.
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Weitere Anwendungsmöglichkeiten des in dem Natriumdampf-Detektor 10 vorgesehenen Zellenaufbaus sind die Verwendung als
Natriumdampf-Falle, einer Einrichtung zur Trennung radioaktiver Anteile von flüssigem Natrium, und ferner der Einsatz für die
isotopische Trennung von Natrium.
Bei der Verwendung als Natriumdampf-Falle dient der in der
Spannungs-Betriebsart arbeitende Zellenaufbau der Fig. 4 dazu, Natriumionen von dem in Kontakt mit der Elektrode 16 stehenden
Flud über den festen Elektrolyten 12 zu der Referenz-Elektrode
zu fördern. Unter diesen Arbeitsbedingungen dient der Zellenaufbau als Natriumdampf-Falle für die Entfernung des Natriums von
dem mit der Elektrode 16 in Kontakt stehenden Flud-Gemisch.
Nimmt man an, daß das mit der Elektrode 16 in Kontakt stehende Flud eine radioaktiv verseuchte Lösung ist und eine verhältnismäßig
reine Natrium-Referenz an der Elektrode 16 besteht, so führt die Anwendung einer Speisespannung dazu, daß Natrium von
der verseuchten Lösung zu dem Referenzmaterial gefördert wird, so daß das Natrium von den radioaktiven Stoffen in der verseuchten
Lösung getrennt wird.
Da ferner ein leichteres Isotop über eine Membran schneller als
ein schwereres Isotop diffundiert, kann ein Diffusions-Zellenaufbau
entsprechend dem Natriumdampf-Detektor 10 der Fig. 1
22 23
verwendet werden, um Na von Na zu trennen. Der erforderliche Trennungsgrad bestimmt dann die Anzahl der verwendeten Zellen.
verwendet werden, um Na von Na zu trennen. Der erforderliche Trennungsgrad bestimmt dann die Anzahl der verwendeten Zellen.
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Claims (17)
- . V1 „ 23A9Ü62PatentansprücheGerät zur überwachung von Natriumdampf-Druck, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrolyt (12) mit ausgeprägter Natriumionen-Leitfähigkeit in wirkuhgsmäßigem Kontakt mit einer ersten und einer zweiten Elektronenleitenden Elektrode (14., 16) in Kontakt steht, die wirkungsmäßig mit einem Schaltkreis gekoppelt sind, der in der Lage ist, auf die von den Elektrolyten erzeugte Natriumionen-Leitfähigkeit anzusprechen und dabei eine elektrische Anzeige für die Anwesenheit von mit den Elektrolyten in Berührung stehendem Natriumdampf zu erzeugen.
- 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt ein fester Elektrolytkörper ist und die erste und die zweite Elektronen-leitende Elektrode (14,16) an gegenüberliegenden Seiten davon angeordnet sind.
- 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, daß der feste Elektrolytkörper aus Natrium-beta-Aluminiumoxid besteht.
- 4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Elektrolytkörper aus Natrium-beta-Doppelstrich (11J - Aluminiumoxid besteht.
- 5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Elektrolytkörper aus einem Natriumionenleitenden Glas besteht.
- 6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektrolytkörper aus einem Natriumionen-leitenden geschmolzenen Salz besteht.
- 7. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis eine Ein-409816/0808- 12 - 23A9U62richtung zur Beaufschlagung der ersten und der zweiten Elektrode mit einem vorgegebenen Potential sowie eine Einrichtung zur Messung des von dem Elektrolyten erzeugten Stroms als Anzeige des Teildrucks des in Kontakt mit dem Elektrolyten stehenden Natriumdampfs aufweist.
- 8. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis eine mit der ersten und der zweiten Elektrode wirkungsmäßig gekoppelte Einrichtung aufweist, um eine von dem Elektrolyten in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Natriumdampf erzeugte EMKals Anzeige des Teildrucks des in Kontakt mit dem Elektrolyten stehenden Natriumdampfs zu messen.
- 9. Gerät nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet, daß der Natriumdampf mit der ersten Elektrode in Kontakt steht und eine Einrichtung zum Aufbau eines vorgegebenen Natrium-Referenzdrucks an der zweiten Elektrode vorgesehen ist.
- 10. Verfahren zur überwachung von Natriumdampf-Druck mit Hilfe eines Gerätes nach einen oder mehreren der Ansprüche 1- 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt einer Umgebung unbekannten Natriumdampf-Drucks unterworfen und die Natriumionen-Leitfähigkeit durch den Elektrolyten als Anzeige des Natriumdampf-Drucks der Umgebung gemessen wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzei chnet, daß ein vorgegebenes Potential an die Elektroden angelegt und der Stromfluß als Maß des Natriumdampf-Drucks gemessen wird.
- 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode erzeugte EMK als Anzeige des Natriumdampf-Drucks gemessen wird.409816/0808
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Elektrode voneinander isoliert werden, ein vorgegebener Natriumdampf-Druck an der ersten Elektrode aufgebaut und die zweite Elektrode der Umgebung unbekannten Natriumdampf-Drucks ausgesetzt wird.
- 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1o - 13, dadurch gekennzeichne t, daß als Elektrolyt ein fester Elektrolytkörper verwendet und auf eine Temperatur zwischen 1000C bis 8000C aufgeheizt wird.
- 15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung von einer bestimmten Menge inerten Gases gebildet wird, innerhalb dessen Natrium enthaltende Rohre eines Kühlkreislaufes eines Natrium-gekühlten Schnellen-Brüter-Reaktors angeordnet sind.
- 16. Verfahren zum Pumpen von Natriumionen aus einem Plud mit Hilfe eines Gerätes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Flud enthaltenden Natriumionen der ersten Elektrode zugeführt werden und ein vorgegebenes Potential an die erste und die zweite Elektrode angelegt wird, um für eine Wanderung der in dem Flud enthalten-an Natriumionen von der ersten Elektrode durch den Elektrolytkörper zu der zweiten Elektrode zu sorgen.
- 17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Elektrolyt von einem festen Elektrolytkörper gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Elektrolytkörper auf eine Temperatur im Bereich zwischen 100°C bis 8000C aufgeheizt wird.KN/tm 3409816/0808
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