核反应堆冷却材料(nuclear reactor coolant material)  

流经堆活性区带走核裂变热量的核反应堆材料。工程上又称核反应堆冷却剂或核反应堆载热剂。在核反应堆运行时，伴随核裂变反应进行，将释放出巨大热量，为防止核燃料元件或堆活性区其他部件因温度升高而损坏，必须有一种换热介质不断循环流过堆活性区将热及时导出，这是维持堆安全运行的必要条件。

要求   对冷却材料的要求与反应堆类型密切相关，但所有的冷却材料应满足下列基本要求：热容大、热导率高、粘度小、唧送功率低；熔点低、沸点高；良好的热和辐照稳定性；与其他材料相容性好；使用安全、价格低。

对于热中子堆还要求冷却材料的热中子吸收截面小，慢化能力大；对快中子堆则要求冷却材料的中子吸收截面和慢化能力都尽量低。

种类   常用的核反应堆冷却材料有气体、液体、熔融金属3种形态。

气态冷却材料   主要包括空气、氦气、二氧化碳气等。空气因其换热性能差，高温时氧、氮活性大，故一般只用于低功率密度的研究用反应堆内；氦气具有高的热导率和化学惰性，中子吸收截面很小，是一种比较理想的气态冷却材料，但其价格较贵，限制了它的应用；二氧化碳应用较广，主要原因是它的安全性好、成本低、与其他材料相容性好，在石墨慢化反应堆中常用作冷却材料。

液态冷却材料   主要包括轻水、重水、有机液体等。该类冷却材料与气态冷却材料相比，其比热容大、热导性好、唧送功率低，因此应用很广。(1)轻水。是一种最为人熟知的换热介质，在热中子堆中采用最广，如在压水堆、潜艇用堆、及材料试验堆中常常既作冷却材料，又作慢化材料；(2)重水。热中子吸收截面极小，慢化率很高，是一种理想的冷却与慢化相结合的核反应堆材料，特别适于天然铀反应堆中使用。可惜重水制取困难、价格昂贵，应用大受限制；(3)有机冷却材料。如苯联或其混合物，因沸点较高，蒸气压低，无需加压使用。它的缺点是热和辐照稳定性差，热导率不高，故只适用于小体积轻便式反应堆，应用有限。

熔融金属冷却材料   主要包括钠、钾、钠一钾合金等。它们的主要优点是：热导性好、沸点高、饱和蒸气压低，可在常压下实现这类冷却材料的高温回路运行。对于必须在高温下运行的反应堆，它们是比较理想的冷却材料。与水进行比较，熔融金属钠、钾对快中子慢化率很低，钠、钾热导率比水和气态冷却材料高出2个量级，因此它们特别适合作为高功率密度的快中子反应堆的冷却材料。钠冷快堆多采用不锈钢作结构材料，当钠中含氧量不高于10^-5，操作温度低于650℃时，钠对不锈钢管道腐蚀不大，高温钠回路比较安全，但钠、钾遇水会发生剧烈爆炸，操作必须十分小心。