по популярности / по алфавиту

эксперт

Китай хакнул американский рынок высоких технологий

«Китайские инвесторы теряют доверие к своей экономике и инвестируют в высокие технологии за рубежом»

подробнее

В Томске разрабатывают защитные покрытия для твэлов

Автор:

Фото: tvel.ru, tpu.ru

Дата: 15 мая 2017 21:08

Эти покрытия помогут предотвратить аварии на ядерных реакторах

В Томском политехническом университете (ТПУ) создают защитные покрытия на основе нитрида титана для оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов, говорится в сообщении вуза. Такие оболочки способны значительно снизить наводораживание «контейнеров», в которых находится ядерное топливо, продлить срок их службы и предохранить реактор от взрыва при возможных авариях.

Как поясняет один из разработчиков, ассистент кафедры общей физики Егор Кашкаров, в твэлах происходит ядерная реакция. В результате радиолиза теплоносителя — воды, а также в результате взаимодействия теплоносителя с цирконием под воздействием высоких температур выделяется водород. «Водород способен накапливаться в оболочках твэлов, приводя к деградации их механических свойств и разрушению», — говорит он.

Опасность взаимодействия циркония с водой заключается еще и в том, что чем выше температура в реакторе, тем больше водорода выделяется. Так произошло во время аварии на станции «Фукусима-1» в Японии: из-за затопления насосного оборудования активная зона реактора разогрелась более чем до 1200 градусов, пароциркониевая реакция протекала стремительно с образованием большого количества водорода. Взрыв накопившегося водорода стал причиной аварии.

Покрытия на циркониевую подложку наносят на установке, разработанной в вузе, с помощью двух технологий: магнетронного распыления и вакуумно-дугового осаждения. В результате получается тонкопленочное покрытие — толщиной не более двух микрон.

Одна из перспектив применения разрабатываемых покрытий из нитрида титана — реакторы нового поколения и термоядерные реакторы, говорит ученый.

Защитные покрытия, благодаря которым можно замедлить или прекратить процесс разрушения внутрикорпусных элементов реактора и оболочек твэлов, сегодня разрабатывают во многих лабораториях мира. Их изготавливают на основе нитридов, боридов, карбидов или оксидов металлов, пишет интернет-издание «N+1». Так, в декабре 2016 года группа исследователей из Италии, Франции и США протестировала новый тип защитных покрытий — нанокерамические покрытия из оксида алюминия, которые сохраняют прочность при высоких температурах и имеют химическую инертность в широком диапазоне агрессивных сред. Покрытия могут выдержать интенсивные радиационные нагрузки, а при облучении становятся более прочными. Данный тип покрытий может быть использован как при создании реакторов нового поколения, так и в действующих легководных, а также в термоядерных установках.

 

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: