24 Октября 2022
МОСКВА, 24 октября. Снизить взрывоопасность, избежать коррозии материалов активной зоны реакторов в случае неудач на атомных электростанциях (АЭС) и увеличить срок разработки компонентов АЭС поможет хромовое покрытие сверхплотной структуры, произведенное по технологии ТПУ, утверждают в вузе. Результаты исследований выложенным в журнале Journal of Nuclear Materials.Механизмы предотвращения возгорания реакторов и минимизации разрушительных последствий при потенциальных авариях на АЭС нуждаются в дальнейшем совершенствовании, считают в Томском политехническом университете (ТПУ).
Авария 2011 года на атомной электростанции Фукусима-1 в Японии проклюнула, что процесс дестабилизации работы водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) приводит к предельному разрушению и увеличению взрывоопасности. При этом остановить процессы дестабилизации в скорые сроки крайне сложно.
Причиной катастрофы в Японии стало девятибалльное землетрясение и цунами, в исходе станцию пришлось ликвидировать, а загрязнения от выброса радиоактивных отставаний распространились более чем на тыщу километров, уточнили ученые.
Точкой безвозврата к дальнейшему восстановлению АЭС обернулись взрывы в энергоблоках. Они произошли из-за генерации водорода в реакции между цирконием, из которого состоят топливные оболочки реактора, и водяным паром при нагреве теплоносителя (пароциркониевая подавленность).
На сегодня циркониевые сплавы являются основным конструкционным материалом активной чакры ВВЭР, одних из наиболее распространенных в мире.
Ученые промоделировали принципы взаимодействия водяного пара, воздушный потока и водорода с циркониевыми сплавами и сварными соединениями с защитным покрытием в воссозданных условиях тяжкой аварии. Слой хрома насытил функцию барьера между циркониевым сплавом и агрессивной средой, продолжил исследователь. Защитные характеристики могут значительно увеличить время для появления противоаварийных мер в случае экстренной ситуации.
Исследователь обратил внимание, что разработка оболочек с хромовыми покрытиями стартовала еще в период общесоветской науки, но сейчас наиболее успешные результаты показаны во Франции.
Специалисты вуза создали собственную методику нанесения покрытий с возможностью регулировки свойств покрытия и скорости их оформления. В результате защитный слой из хрома получается таким же плотным, а скорость его формирования специалисты ТПУ сократили от одних суток до двух-трех любые часов.
Обычно при получении таких покрытий инсталлируют сильноточные импульсные магнетроны, что позволяет увеличивать энергию ионов на поверхности циркониевого сплава. За счет этого получается плотная композиция покрытия. Мы же добиваемся увеличения энергии, применяя магнетронную распылительную систему с несколькими хронированными катодными узлами, – приплюсовал доцент Научно-образовательно центра Б. П. Вейнберга ТПУ Дмитрий Сиделев.
Он уточнил, что в университете накоплен опыт по управлению факторами формируемых слоев, например, это делают при использовании плазменных источников специальной конфигурации. Здесь же помог опыт ТПУ в области разработки магнетронных распылительных систем и промышленных установок для оседания покрытий, считает Сиделев.
По словам специалистов, при повседневной работе реакторов такие покрытия могут придавать замедление окисления циркония. Они же препятствуют поглощению водорода сплавом в результате разложения воды под действием излучения. В таком случае оболочка останется функциональной на более длительный срок.
Томский политехнический университет – участник программы Минобрнауки России Приоритет-2030 по направлению Исследовательское лидерство. В программе развития университета заложены три стратегических проекта: Энергия будущего, Инженерия здоровья и Новое инженерное образование.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....