Ученые ТПУ создают покрытия, способные предотвратить аварии на реакторах
Ученые Томского политехнического университета создают защитные покрытия на основе нитрида титана для оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов; покрытия способны значительно снизить наводораживание «контейнеров», в которых находится ядерное топливо, продлить срок их службы и предохранить реактор от взрыва при возможных авариях, сообщает пресс-служба вуза.
«Ядерное топливо в реакторах закладывается в специальные «трубки» из циркониевых сплавов, из них формируются твэлы. В твэлах и происходит ядерная реакция. В результате радиолиза теплоносителя — воды, а также в результате взаимодействия теплоносителя с цирконием под воздействием высоких температур (свыше 860°С) выделяется водород. Водород способен накапливаться в оболочках твэлов, приводя к деградации их механических свойств и разрушению», — поясняет один из разработчиков, ассистент кафедры общей физики ТПУ Егор Кашкаров.
По его словам, опасность взаимодействия циркония с водой заключается еще и в том, что чем выше температура в реакторе, тем больше водорода выделяется. Научный коллектив кафедры общей физики ТПУ создает защитные покрытия на основе нитрида титана, которые, по словам ученых, станут барьером, ограждающим циркониевый твэл от воздействия воды и накопления водорода.
«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. Разрабатываемые покрытия позволяют снизить проникновение водорода в циркониевый сплав. Одна из перспектив применения разрабатываемых покрытий из нитрида титана — реакторы нового поколения и термоядерные реакторы, где также остро стоит проблема разработки водородонепроницаемых покрытий», — отмечает Егор Кашкаров.
