Сэндвич для реактора: создаем атомные электростанции нового поколения - 15 Марта 2019 - world pristav - военный информатор

Военные события и политические новости

Главная » 2019 » Март » 15 » Сэндвич для реактора: создаем атомные электростанции нового поколения
05:10
Сэндвич для реактора: создаем атомные электростанции нового поколения

Материаловеды Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСИС») создали уникальный трехслойный материал «сталь-ванадий-сталь», который способен долго выдерживать температуры до +700°С, жесткое радиационное облучение, механические напряжения и химическое воздействие и может применяться в оболочках стержней атомных реакторов.


Стержни относятся к ключевым функциональным узлам атомного реактора; они входят в контакт с урановым топливом и управляют интенсивностью течения ядерной реакции. Главная проблема атомного реактора на быстрых нейтронах нового поколения, позволяющего повторно использовать отработанный уран, заключается в серьезных нагрузках, которым подвергаются эти стержни.

Максимальные рабочие температуры оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) в реакторах нового поколения достигают 550-700°С, с внешней стороны на них действует жидкометаллический теплоноситель – натрий. Создаются нагрузки значительно выше тех, которые могут выдержать оболочки стержней существующих реакторов.

Для замыкания ядерного топливного цикла в реакторе на быстрых нейтронах нового поколения необходимы новые конструкционные материалы, способные обеспечивать более высокое выгорание топлива, по сравнению с достигнутым в настоящее время. Эти материалы должны выдерживать повреждающие дозы облучения до 180-200 сна (смещений на атом), вместо максимальных 100-130 сна для существующих материалов.

В таких условиях оболочки стержней, выполненных из стали, просто не способны работать. Перед исследователями встала задача создать материал, способный в течение длительного периода выдерживать одновременное воздействие нескольких факторов сверхагрессивной внешней среды.

«Наш коллектив разработал трехслойный материал «сталь-ванадиевый сплав-сталь», представляющий собой «сэндвич». Ферритная коррозионностойкая сталь в нем обеспечивает коррозионную стойкость, а ванадиевый сплав (V-4Ti-4Cr) – жаропрочность и радиационную стойкость, достаточные, чтобы противостоять воздействию сверхжестких сред атомного реактора», – рассказала соавтор исследования, аспирант кафедры металловедения и физики прочности НИТУ «МИСиС» Александра Баранова.

По ее словам, создать подобный композит – задача сама по себе непростая, поскольку два материала должны быть максимально монолитны в местах соединения.

«Решить проблему удалось применением сложной деформационно-термической обработки трехслойных заготовок, включающей горячую коэкструзию (прессование), радиальную ковку и совместную прокатку. В результате происходит формирование «переходной зоны» на границе материалов-компонентов, в которой материалы диффундируют один в другой, что обеспечивает высокую прочность их соединения», - рассказала Александра Баранова.

Как сообщили ученые, в результате применения технологии сталь и ванадиевый сплав «прорастают» друг в друга. Научному коллективу удалось создать прототип оболочки стержня, который представляет собой монолитную трехслойную трубку.

Лабораторные испытания показали высокую механическую прочность полученного композита при рабочих температурах до 700°С. В ближайшее время разработчики планируют приступить к долгосрочным исследованиям трехслойного материала на радиационную стойкость.

Источник

Система Orphus Просмотров: 82 | Добавил: Dashout | Рейтинг: 0.0/0
поделись ссылкой на материал c друзьями:
Loading...

Высказанные в текстах и комментариях мнения могут не отражать точку зрения редакции
Всего комментариев: 3
avatar

1
1
Большая работа проведена. Теперь от лабораторных испытаний до внедрения нужны большие деньги и специалисты, которые смогут всё это воплотить в жизнь.
avatar

0
2
V-4Ti-4Cr - ванадиевый сплав.. его больше титан-хром-ванадиевым назвать можно.. Титана и хрома по 4 единицы, а ванадия - 1
Да не, Мария, если прототип готов, то значит есть лабораторное оборудование, есть детальное описание техпроцесса - а это уже пол-дела  smile
avatar

0
3
Я еще думал, отчего мы не модернизирум наши атомные реакторы. Ведь прошло столько времени, а об удачных разработках не слышно.
Приятная новость.
Тем более, многие страны готовы строить у себя наши станции.
avatar





Форма входа
нет данных
Логин:
Пароль:

Полезные ссылки
Поддержать проект:

Webmoney:

R233620171891 (Рубли) Z238121165276 (Доллары) U229707690920 (Гривны)




Яндекс.Метрика

E-mail:admin@wpristav.ru

Видеоподборка
00:36:21


00:40:06


00:44:05

Новости партнёров

Обратите внимание:




Мини-чат
Загрузка…
▲ Вверх
work PriStaV © 2019 При использовании материалов гиперссылка на сайт приветствуетсяХостинг от uCoz