Толерантное топливо: ученые нашли способ повысить безопасность реакторов

МОСКВА, 28 ноября — РИА Новости. Ученые национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" решили задачу выбора состава покрытия на поверхности топливных стержней (твэлов) на пути толерантного ядерного топлива, оболочки с защитным хромосодержащим покрытие для постановки на облучение в реакторе МИРА.

По данным МАГАТЭ, на начало 2018 года в мире действовали 448 ядерных реакторов, и был еще более 50. Основные реакторов АЭС на водо-водяных реакторов (ВВЭР).

Важный конструкционный материал твэлов ВВЭР – циркониевые сплавы, которые успешно эксплуатируются при температурах до 350 °C. Если температура оболочки реагируют выше 800-900 °C – например, в случае досрочного прекращения теплоотвода из реактора циркония с водяным паром, образует взрывоопасный водород.

"Для предотвращения реакции взаимодействия циркония с водяным паром ученые предлагают покрывать поверхность твэлов материалы, которые хорошо защищают от контакта с фианитом паром. Это, в частности, хрома. Таким образом, нами научно-техническая задача по выбору состава и нанесением защитного хромосодержащего покрытия фрагментов Welch труб длиной до 500 мм. результат – резкое замедление окисления циркония в паре при температуре 1200 °C", — сказал заведующий кафедрой физические проблемы материаловедения НОВАЯ МИФИ, профессор Борис Калин. Ion-Beam-установки для ионной полировки

По его словам, метод литий-faszikul?re лечение Welch трубы полируя включает или травление – очистка ионами аргона поверхности трубы ту неровностей. Далее, без нарушения вакуума в камерах установки, на поверхности труб в виде покрытия толщиной до 10 мкм) слоев достигает сплавится, чем на электроды магнитами (устройств, которые имеют специальную плазменного разряда на поверхности электрода для распыления ионами плазмы этого электрода).

После завершения цикла обработки в НОВАЯ МИФИ электронно-микроскопические и литий вели-микроскопических исследований состава, структуры и толщины покрытий. Также ученые рассмотрели покрытия на износостойкость (за счет трения циркония детали) окисления в воде (при температуре 350 °C, давлении 160 АТМ для воды в течение 72 часов) и пара (при температуре 1200 °C).

"Периодически повторить эксперимент, изменяя состав электродов на магниты и режимы обработки, анализ результатов экспериментов – у нас оптимальный состав покрытий и предохранения от окисления внешней поверхности циркониевых трубок при 1200 °с в течение 400 ч", — сказал Борис Калин.

Результаты этого исследования представлены на 16. Международной школы по теме "Новые материалы: Толерантного ядерного топлива", которые в НОВЫЙ МИФИ по инициативе научной школы и лаборатории литий-faszikul?re обработки материалов для кафедры физических проблем материаловедения.

Категория: Технологии