Даже атом не просочится: создан новый материал для АЭС

Этим открытием ученых из Нижегородского государственного университета им. Лобачевского заинтересуются и бельгийские ядерщики, которые уже несколько лет не могут решить проблему с трещинами на своих АЭС. Новый материал обеспечивает повышение трещиностойкости.

Надежда Попова

Открытие ученых из Нижнего Новгорода открывает новые возможности и для российского «мирного» атома. Эти композиты для ядерных реакторов нового поколения могут служить, в том числе, и для развития бридеров (реакторов на быстрых нейтронах). По результатам авторы опубликовали две статьи: в Materials Research Bulletin и Materials Chemistry and Physics.

Что касается бельгийских ядерных реакторов, то происходящее на двух АЭС «Дуль» и «Тианж» в этой комфортной европейской стране не может не волновать: более 8 тысяч трещин в 2 см каждая обнаружены в нижней части корпуса реактора на АЭС «Дуль». И более 3 тысяч трещин обнаружены на одном из реакторов АЭС «Тианж». Трещины удалось обнаружить в результате ультразвукового исследования. Страны ЕС жестко требуют закрытия бельгийских атомных станций... Но правительство Бельгии решило не закрывать эти дряхлые АЭС, которые, действительно, являются самыми старыми в Европе, дабы не было дефицита электроэнергии.

Но, теперь, возможно, бельгийским ядерщикам помогут российские атомщики?

Вот что рассказали в пресс-службе Нижегородского госуниверситета имени Н.И.Лобачевского:

- Композиты на основе граната с добавками высокотеплопроводящих металлов ( это никель, молибден, вольфрам) и карбида кремния, исследовались группой ученых под руководством доктора химических наук Альбины Орловой. И перспективной сегодня представляется идея создания композитов «керамика – керамика» и «керамика – металл». В таком материале, при правильном выборе компонента, вторая фаза (керамическая или металлическая) может обеспечить и повышение теплопроводности, и повышение трещиностойкости.

Исследователи применили способ получения композиционных материалов керамика-керамика и керамика-металл на основе минералоподобных соединений (в частности, граната).Оптимальным выходом из этой ситуации, по мнению нижегородских ученых, будет создание высокоплотных керамических композиционных топливных матриц для дожигания плутония. Для того, чтобы получить порошковые композиции «гранат-металл», ученые разработали новый способ нанесения тонких слоев металлов на поверхность синтезированных субмикронных частиц граната. Для спекания порошков и получения керамик использовался метод высокоскоростного электроимпульсного плазменного спекания. Это один из перспективных способов получения керамик и композитов. В ходе этого метода порошки спекаются с высокой скоростью за счет того, что через них пропускают мощные импульсы постоянного тока.

И в итоге получили керамические композиты «гранат - металл» и «гранат - карбид кремния» с высокой плотностью. Это позволило обеспечить высокую твердость и трещиностойкость композитов, а также их высокие теплофизические свойства. Это позволит снизить интенсивность разрушения керамик в процессе работы ядерного реактора.

Следующим шагом станет изучение радиационной стабильности и стойкости новых композитов к термоударам. Ученые вплотную подошли к разработке принципиально нового способа получения топлива для реакторов на быстрых нейтронах.

Напоминаем, что реакторы на быстрых нейтронах в России работают только на одной атомной станции - на Белоярской АЭС. Все работы с бридерами в таких технологически развитых странах, как Франция, Великобритания, Германия, США, Япония свернуты из-за высокой аварийности быстрых реакторов. Япония приняла решение окончательно закрыть бридер «Мондзю» после серии тяжелых ЧП несколько месяцев назад. Получается, что российские ученые держат руку на пульсе, поскольку работают над повышением надежности ядерных реакторов на быстрых нейтронах?

Из досье «НИ»

Белоярская АЭС им. И. В. Курчатова - атомная станция в городе Заречный, Свердловской области. На станции работают 2 энергоблока с реакторами на быстрых нейтронах : блок с реактором БН-600 (в эксплуатации - с 8 апреля 1980 года) и энергоблок БН-800 ( с 10 декабря 2015 года).