Политехники сделали реакторы долговечнее с помощью титана

Политехники сделали реакторы долговечнее с помощью титана - http://news.tpu.ru/
Фото: news.tpu.ru

Ученые Томского политехнического университета усовершенствовали циркониевый сплав, из которого изготавливаются оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) ядерных реакторов. Как сообщает информационное агентство ТАСС , для этого ученые предложили внедрять в сплав ионы титана. Поверхность сплава, модифицированная таким образом, становится в полтора раза более износостойкой. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.

Фото: newsnn.ru. 

«По нашим оценкам, эта технология увеличила твердость и износостойкость сплава соответственно в 1,5 и 1,4 раз»,

— говорит один из авторов исследования, инженер отделения экспериментальной физики ТПУ Егор Кашкаров .

ТВЭЛ — ключевая часть водоохлаждаемого ядерного реактора: стержни, внутри которых происходит деление тяжелых ядер урана или плутона с выделением тепла. Один из подходящих материалов для изготовления этих стержней — циркониевый сплав. Во время работы в ТВЭЛах и из воды реактора выделяется водород, проникновение и накопление которого приводит к потере пластичности и коррозии сплава, что снижает время эксплуатации циркониевых изделий. Для продления срока службы топливных трубок необходимо разрабатывать новые сплавы, либо искать способы модифицировать поверхностный слой имеющихся конструкционных материалов.

Уникальная технология высокодозовой имплантации при помощи высокоинтенсивных пучков ионов для совершенствования поверхности циркониевых сплавов была разработана в Томском политехническом университете под руководством профессора Александра Рябчикова при поддержке гранта Российского научного фонда. Глубокая имплантация титана создает прочный поверхностный слой, который обеспечит лучшую защиту сплава от окисления и разрушения во время эксплуатации, а также при авариях и транспортировке ТВЭЛов.

«Внедрение ионов титана на глубину свыше 10 микрометров (0,01 мм) увеличило твердость и износостойкость циркониевого сплава. Чтобы добиться такого глубокого легирования сплава, поток ионов генерируемый из плазмы вакуумно-дугового разряда был сфокусирован в небольшое пятно, где мы получили высокую плотность ионного тока (до 1 А/см2). Эта уникальная технология позволит модифицировать поверхности различных материалов для применения в атомной, авиационной и космической промышленности», — говорит Егор Кашкаров.

По словам ученых, методика, которую они предложили, делает технологию простой и доступной для использования на производстве.

Данный материал опубликован на сайте BezFormata 11 января 2019 года,
ниже указана дата, когда материал был опубликован на сайте первоисточника!
Наши аспиранты. Владимир Шипулин - Исследовательский медицинский центр «Я всегда остро переживал именно визуальный опыт…» Владимир Шипулин, аспирант, младший научный сотрудник лаборатории радионуклидных методов исследования НИИ кардиологии Томского НИМЦ.
Исследовательский медицинский центр
Развитие географического образования школьников в Томской области - Департамент общего образования Сотрудничество ВУЗов и школ сегодня – одно из приоритетных направлений развития современного образования, так как благодаря объединению научных и школьных образовательных ресурсов происходит повышение качества образования,
Департамент общего образования
«Ген томского политеха» - эта формулировка не раз звучала из уст врио ректора Андрея Яковлева в день празднования 125-летнего юбилея ТПУ.
Красное знамя
Командно-штабные учения в Томск РТС - Центр медицины катастроф 14.05.2021 ОГБУЗ «Территориальный центр медицины катастроф» принял участие в командно-штабном учении «Аварийно- спасательные работы при ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного характера,
Центр медицины катастроф
img 20201225103054 348 12fa6 - Научно-клинический центр Как утверждают медицинские работники, несмотря на улучшение ситуации с заболеваемостью новой коронавирусной инфекцией, расслабляться рано.
Научно-клинический центр
Частица Вечного огня - Томское Предместье В субботу вечером, 8 мая, в Лагерном саду прошла муниципальная акция «Свеча памяти».
Томское Предместье
В честь Дня Победы - Научно-клинический центр Совет ветеранов Северской клинической больницы 13 мая 2021 года провел праздничное мероприятие, посвященное Дню Победы для ветеранов СКБ.
Научно-клинический центр