Ученые САЕ «Институт «Умные материалы и технологии» ТГУ в рамках ФЦП разрабатывают новый композиционный материал, устойчивый к высокой температуре, коррозии и радиации. Трехслойный композит предназначен для изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Помимо этого, он может использоваться в турбинах самолетов и ракет
– В настоящее время в мире происходит наращивание добычи минерального топлива, но практика показывает, что ядерная энергетика пока не имеет альтернативных топливных конкурентов, – объясняет директор Института «Умные материалы и технологии» Ирина Курзина. – Реакторы на быстрых нейтронах – это новая эра в энергетике, они эффективнее и безопаснее, чем реакторы на тепловых нейтронах. Однако радиационные нагрузки на конструкции в них значительно выше, поэтому для изготовления ТВЭЛов требуются материалы с особенными характеристиками.
Созданием таких материалов в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» займутся химики ТГУ. Новые композиты будут состоять сплава V-Ti-Cr, закрытого с обеих сторон хромсодержащей сталью и модифицированного оксидами тугоплавких металлов (ванадия, вольфрама гафния и других). Данное сочетание обеспечит улучшенные физико-химические свойства, необходимые для использования при сверхвысоких параметрах эксплуатации в активной зоне ядерного реактора.
– В реализации проекта будет задействовано около 20 ученых – специалистов в области химии, физики, наноматериалов и нанотехнологий. Им предстоит разработать технологический регламент получения образцов нового класса композитов, после чего на базе индустриального партнера – ИХТЦ ТГУ – пройдут испытания механических свойств новых материалов, – говорит научный сотрудник Инновационно-технологического центра СФТИ ТГУ Тарас Демент.
Разработка высокопрочных композитов, которые планируется использовать в активной зоне реакторов нового типа, осуществляется при финансовой поддержке Минобрнауки РФ. В конце 2018 года ученые представят результаты своей работы.