Ученые-физики из Московского физико-технического института (МФТИ) и Объединенного института высоких температур российской Академии наук (ОИВТ РАН) разработали математическую модель, которая описывает подвижность линейных дефектов в диоксиде урана.
Это, в свою очередь, позволит предсказать поведение ядерного топлива в реакторах при различных эксплуатационных режимах. А в настоящее время российские ученые заняты поиском международных партнеров, которые вместе с ними будут использовать результаты данной работы в области ядерной энергетики.
Автором математической модели является научная группа, возглавляемая Артемом Луневым, Алексеем Куксиным и Сергеем Стариковым. Расчеты этой модели являются первым разом в истории науки, когда подвижность и поведение дефектов, так называемых дислокаций, были изучены столь подробно. Знания о подвижности дефектов могут быть использованы для изучения и предотвращения более сложных процессов, включая процесс, называемый распуханием ядерного топлива.
Все это позволит в будущем разработать конструкцию топливных элементов следующего поколения на основе диоксида урана, которые смогут работать при более высоких температурах и при большем механическом напряжении, нежели нынешние топливные элементы. И самым главным является то, что это все может быть сделано на уровне математического моделирования, без необходимости проведения дорогостоящих и потенциально опасных экспериментов.