Сибирские ученые усовершенствовали технологию изготовления ядерных реакторов
Сибирские ученые усовершенствовали технологию изготовления ядерных реакторов
Новости
Ядерные реакторы сделают долговечнее с помощью титана
Сибирские ученые усовершенствовали технологию изготовления ядерных реакторов
Сотрудники Томского политехнического университета разработали циркониевый сплав, из которого изготавливаются оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) ядерных реакторов.
Ученые предложили добавлять в сплав ионы титана, чтобы сделать реакторы долговечнее.
«По нашим оценкам, технология внедрения ионов титана увеличила твердость и износостойкость сплава соответственно в 1,5 и 1,4 раз», - сказал ТАСС автор разработки Егор Кашкаров.
По его словам, твердость и износостойкость циркониевого сплава увеличило внедрение ионов титана на глубину свыше 10 микрометров (0,01 мм).
Для того, чтобы добиться такого глубокого легирования сплава, ученые сфокусировали поток ионов генерируемый из плазмы вакуумно-дугового разряда в небольшое пятно.
Таким образом была получена высокая плотность ионного тока (до 1 А/см2).
Эта уникальная технология позволит модифицировать поверхности различных материалов для применения в атомной, авиационной и космической промышленности.
ТВЭЛ является ключевой частью водоохлаждаемого ядерного реактора. Циркониевый спал отлично подходит для изготовления стержней, внутри которых происходит деление тяжелых ядер урана или плутона с выделением тепла, однако для продления срока службы топливных трубок необходимо разрабатывать новые сплавы.
Глубокая имплантация титана, предложенная томскими учеными, создает прочный поверхностный слой, который обеспечит лучшую защиту сплава от окисления и разрушения во время эксплуатации.
