Толерантное топливо: ученые нашли способ повысить безопасность реакторов

28.11.2018 10:35 9

Толерантное топливо: ученые нашли способ повысить безопасность реакторов

МОСКВА, 28 ноября Ученые Национального исследовательского ядерного вуза МИФИ решили задачу выбора покроя покрытия на поверхности оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) на пути создания толерантного ядерного топлива, изготовив оболочки с защитным хромосодержащим покрытием для постановки на облучение в реактор МИР.

Основной конструкционный материал твэлов ВВЭР – циркониевые сплавы, которые успешно эксплуатируются при температурах до 350 °С. При превышении температуры оболочки повышеннее 800–900 °С – например, в случае аварийного прекращения теплоотвода из реактора – цирконий с водяным паром вступают в реакцию, образующую взрывоопасный водород.

Во уклонение реакции взаимодействия циркония с паром ученые предлагают покрывать поверхность твэлов теми материалами, которые отличного защищают цирконий от контакта с паром. Это, в частности, хром. Поэтому нами решена научно-техническая задача по выбору состава и нанесению защитного хромосодержащего покрытия на фрагментах твэльных труб длиной до 500 мм. Результат – основное замедление реакции окисления циркония в паре при температуре 1200 °С, изрёк заведующий кафедрой физических проблем материаловедения НИЯУ МИФИ, профессор Борис Калин.

По его словам, рецепт ионно-пучковой обработки твэльных труб намечает полировку – или травление – ионами аргона внешняя стороны трубки, чтобы очистить ту от неровностей. Далее, без нарушения вакуума в камерах установки, на поверхность трубок в виде покрытия (толщиной до 10 мкм) послойно распыляются сплавы, установленные в качестве электродов на магнетронах (устройствах, создающих специальный плазменный разряд на поверхности электрода для распыления ионами плазмы этого анода).

Периодически повторяя эксперимент, изменяя состав электродов на магнетронах и режимы обработки, анализируя результаты экспериментов – мы выбрали оптимальный состав покрытий и добились предотвращения окисления наружной поверхности циркониевых трубок при 1200 °С в течение 400 сек, сообщил Борис Калин.

Результаты этого исследования доставленным на 16-ой Международной школе-конференции Новые материалы: Толерантное ядерное топливо, прошедшей в НИЯУ МИФИ по инициативе научной школы и лаборатории ионно-пучковой обработки материалов кафедры физических проблем материаловедения.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Невероятные игры от лучших авторов Как придать любому интерьеру дворцовую роскошь: краска с эффектом шелка Лучший партнер для трейдинга Отменные игры на риск: онлайн-победы для каждого! Как отлично отдохнуть на природе

Последние новости