Войти
Scientificrussia.ru

Сэндвич для реактора

2100
0
+5
Сэндвич для реактора
Сэндвич для реактора.
Источник изображения: scientificrussia.ru

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.


Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Права на данный материал принадлежат Scientificrussia.ru
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
03.04.2018
Россия намерена выстроить целый город для разработки смертельного оружия
02.04.2018
В ЦНИИ "Буревестник" создан опытный образец новейшего самоходного ЗРК "Деривация-ПВО"
03.09.2015
Роскосмос отказался от ядерного двигателя
27.07.2012
А.Кинах: украинская "оборонка" обеспечивает потребности армии на 20%
02.07.2012
Oборона для безнаказанного нападения
11.02.2008
В США разработана машина для предотвращения ядерных терактов
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 23.07 05:46
  • 1
Высадка на Луну: почти никаких результатов за 50 лет! (Le Temps, Швейцария)
  • 23.07 05:41
  • 2
Русско-украинская летчица ВВС США поведала о патриотизме
  • 23.07 05:33
  • 1
В США пообещали отправить астронавтов на Луну и оставить их на ней
  • 23.07 01:16
  • 55
"Иглы" сделают САМУМ - убийцу снайперов и БПЛА – более смертоносным
  • 22.07 23:08
  • 1
"Адмирал Кузнецов" вблизи Сирии признали бесполезным
  • 22.07 22:47
  • 1
Эсминец ВМС Китая посетит Петербург
  • 22.07 21:11
  • 13
Афганские ВВС критикуют вертолёты США и хотят летать на Ми-35
  • 22.07 20:13
  • 7751
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 22.07 19:48
  • 17
Стратегия развития электронной промышленности будет разработана к сентябрю - вице-премьер Борисов
  • 22.07 19:44
  • 1
США строят новые стратегические баллистические ракеты
  • 22.07 19:37
  • 6
Хакеры взломали сервера ФСБ и скачали 7,5 терабайт информации, включая материалы ОКР "Натиск-2"
  • 22.07 19:37
  • 1
Хусит - самый эффективный боец Ближнего Востока
  • 22.07 19:30
  • 44
На закупку авиационных ракет С-8КОМ выделено почти 10 млрд рублей
  • 22.07 19:12
  • 1
Sina (Китай): зачем России модернизировать тяжеловооруженные самолеты на основе старого Ан-12? На самом деле у них нет другого самолета
  • 22.07 18:38
  • 16
Франция похвасталась "летающим солдатом"