29 апреля 2021

Во ВНИИНМ введены новые участки для разработки высокотемпературных сверхпроводников и композитных материалов

Во ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») открыты два опытных участка, созданных для разработки новых продуктов и технологий. Старт работам в новых высокотехнологичных лабораториях дала президент Топливной компании ТВЭЛ Наталья Никипелова.

В частности, в лаборатории высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) создан участок проведения электрофизических измерений при криогенных температурах. Руководством Топливной компании ТВЭЛ поставлена приоритетная задача по созданию технологии альтернативного способа нанесения слоев (покрытий) высокотемпературного сверхпроводника для удешевления производства таких материалов. Сфера применения устройств на основе ВТСП – высокотехнологичная продукция: от магнитных систем термоядерного синтеза, плазменных двигателей и ускорителей частиц до электромашин различных типов.

Специалисты АО «ВНИИНМ» также разработают новые типы керамических мишеней, используемых при производстве длинномерных высокотемпературных сверхпроводников методом лазерной абляции. Предполагается, что такие мишени позволят получать сверхпроводники с токонесущей способностью в низких магнитных полях в 1,5 раза, а в высоких полях – до 10 раз выше существующих аналогов, что позволит создавать трансформаторы, токоограничители и другие электротехнические устройства для электросетевого комплекса.

Другой новый участок, созданный во ВНИИНМ, предназначен для изготовления экспериментальных изделий на основе карбида кремния. Сегодня специалисты института используют это органическое соединение для создания новых композитных материалов. Они широко применяются в машиностроении, на предприятиях оборонной, металлургической, пищевой и химической промышленности. Материалы на основе карбида кремния также планируется использовать при создании труб-оболочек тепловыделяющих элементов нового поколения для АЭС.

В ближайшее время специалисты института должны получить первые образцы полуметровых оболочек тепловыделяющих элементов из карбида кремния для проведения дореакторных и реакторных испытаний. Работы ведутся в рамках создания толерантного топлива нового поколения безопасности – все исследования и разработки в Росатоме по данной тематике выполняет и курирует АО «ВНИИНМ».

До конца года планируется завершить третий цикл облучения экспериментальных ТВС с твэлами ВВЭР и PWR в «толерантном» исполнении с четырьмя различными сочетаниями топливных и конструкционных материалов (циркониевый сплав с хромсодержащими покрытиями и  хром-никелевый сплав 42ХНМ в качестве материалов оболочки, традиционный диоксид урана или сплав уран-молибден в качестве топливной композиции). Дополнительно по заказу АО «ТВЭЛ» во ВНИИНМ началось выполнение НИОКР по разработке технологии изготовления таблеток толерантного топлива из дисилицида урана (соединение урана и кремния - U3Si2). В результате ученые планируют повысить безопасность эксплуатации топлива отечественного производства, улучшить технико-экономические показатели его эксплуатации, а также обеспечить конкурентоспособность Росатома на мировом рынке ядерного топлива.

«ВНИИНМ представляет качественные эффективные решения, как в области традиционной энергетики, так и в создании новых наукоемких продуктов. Два опытных участка для разработки новых продуктов и технологий открыты сегодня. Это очень перспективные направления. Кроме того, уникальные компетенции позволяют институту создавать новые технологии, которые будут применяться в замыкании ядерного топливного цикла в рамках стратегического проекта «Прорыв» (причем как для производства свежего топлива, так и для переработки облученного), а также в области вывода из эксплуатации ядерных объектов. Благодаря тому, что ВНИИНМ не только отраслевой центр материаловедения, но и ключевая научно-исследовательская организация в области радиохимии, ученые-бочваровцы обеспечивают конкурентоспособность Топливной компании ТВЭЛ и по традиционным и по новым направлениям бизнеса», – отметила президент АО «ТВЭЛ» Наталья Никипелова.