5 марта 2018

Томские учёные сделали реакторы долговечнее с помощью титана

Seogan.ru Тепловыделяющая сборка АЭС Seogan.ru

Сотрудники Томского политехнического университета усовершенствовали циркониевый сплав, из которого изготавливаются оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) ядерных реакторов.

Для этого ученые предложили внедрять в сплав ионы титана, рассказал ТАСС Егор Кашкаров, один из авторов исследования, описанного в научном журнале "Applied Surface Science". Поверхность сплава, модифицированная таким образом, становится в полтора раза более износостойкой.

"По нашим оценкам, это увеличило твердость и износостойкость сплава соответственно в 1,5 и 1,4 раз", - сказал ТАСС Кашкаров.

Уникальная технология высокодозовой имплантации при помощи высокоинтенсивных пучков ионов для совершенствования поверхности циркониевых сплавов была разработана в Томском политехническом университете под руководством профессора Александра Рябчикова при поддержке гранта Российского научного фонда.

Глубокая имплантация титана создаёт прочный поверхностный слой, который обеспечит лучшую защиту сплава от окисления и разрушения во время эксплуатации, а также при авариях и транспортировке ТВЭЛов.

"Внедрение ионов титана на глубину свыше 10 микрометров (0,01 мм) увеличило твердость и износостойкость циркониевого сплава. Чтобы добиться такого глубокого легирования сплава, поток ионов генерируемый из плазмы вакуумно-дугового разряда был сфокусирован в небольшое пятно, где мы получили высокую плотность ионного тока (до 1 А/см2). Эта уникальная технология позволит модифицировать поверхности различных материалов для применения в атомной, авиационной и космической промышленности", - говорит Кашкаров.

По словам учёных, методика, которую они предложили, делает технологию простой и доступной для использования на производстве.