Войти
Scientificrussia.ru

Сэндвич для реактора

2042
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
31.01.2019
Россия может напасть: глава разведки США напугал сенаторов
31.01.2019
В Минобороны назвали "арифметическим экспромтом" статью Зайцева об угрозе Курилам
09.08.2016
Как надо сдерживать Россию
03.08.2016
На смертельной глубине
02.07.2013
В ожидании новых танков
18.12.2009
"ИРАКСКИЙ КОНТРАКТ": Настоящий украинский прорыв
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 24.04 09:09
  • 2
Китай вступился за Сталина
  • 24.04 08:51
  • 1
Два новых фрегата проекта 22350 заложены на ССЗ "Северная Верфь"
  • 24.04 08:37
  • 50
России нужна популяризация владения оружием - директора кластера "Вооружение" Ростеха
  • 24.04 08:08
  • 1
Войска ПВО в Центральном военном округе получат ЗРК "Бук-М3" в 2020 году
  • 24.04 08:04
  • 232
Доездился: Илону Маску грозит финансовый крах
  • 24.04 07:48
  • 2
В Южном военном округе прошли учения с форсированием Дона
  • 24.04 07:46
  • 1
Российскую авиабазу в Армении решили перевооружить на Су-30СМ
  • 24.04 07:43
  • 3
"Ил" подготовил эскизный проект Ил-96-500Т для перевозки частей ракет на Восточный
  • 24.04 07:42
  • 1
Россия вошла в тройку стран с самыми передовыми военными технологиями
  • 24.04 07:39
  • 2
Объекты Новороссийской военно-морской базы ЧФ будут введены в эксплуатацию до конца 2019 года
  • 24.04 07:04
  • 11
Dragon уничтожен? Испытания Маска провалились
  • 24.04 04:56
  • 12
Самолет со сверхкоротким взлетом задумали создать в России
  • 24.04 04:48
  • 9
Подводный истребитель: как СССР построил "убийцу подлодок"
  • 23.04 23:22
  • 4
В России появятся подлодки "Борей" с крылатыми ракетами
  • 23.04 22:30
  • 4
Разработчики роботов Boston Dynamics запустили коммерческое производство своих робопсов SpotMini