Ученые ТПУ создают покрытия для предотвращения аварий на ядерных реакторах

Ученые Томского политеха (ТПУ) создают специальные покрытия для оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов, которые защищают ректор от взрыва при возможных авариях, сообщила в четверг пресс-служба вуза.

Уточняется, что проект реализует научный коллектив кафедры общей физики ТПУ. Основой разрабатываемых защитных покрытий является нитрид титана. Покрытия наносятся с помощью установки, разработанной в вузе. В результате получается тонкопленочное покрытие толщиной не более двух микрон. Одна из перспектив применения покрытий – реакторы нового поколения и термоядерные реакторы.

"В ходе экспериментов нитрид титана хорошо себя зарекомендовал: у него высокая твердость, износостойкость, жаростойкость, инертность. Мы обнаружили также, что он хорошо защищает от проникновения водорода в материал, что является важным для ядерной энергетики", – цитируется в сообщении ассистент кафедры общей физики ТПУ Егор Кашкаров.

Подчеркивается, что покрытия станут барьером, ограждающим циркониевый ТВЭЛ от воздействия воды и накопления водорода.

Поясняется, что ядерное топливо в реакторах закладывается в специальные "трубки" из циркониевых сплавов, из них формируются ТВЭЛы, в которых и происходит ядерная реакция. В результате радиолиза теплоносителя (воды), и взаимодействия теплоносителя с цирконием при высоких температурах (свыше 860°С) выделяется водород. Он способен накапливаться в оболочках ТВЭЛов, приводя к деградации их механических свойств и разрушению.

По словам Кашкарова, чем выше температура в реакторе, тем больше водорода выделяется:

"Так произошло во время аварии на станции "Фукусима-1": из-за затопления насосного оборудования активная зона реактора разогрелась более чем до 1,2 тысячи градусов, пароциркониевая реакция протекала стремительно с образованием большого количества водорода. Взрыв накопившегося водорода и стал причиной одной из крупнейших радиационных аварий в мире".

Читать оригинал