Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Белоруссии и Казахстана пришли к выводу, что благодаря хромовому покрытию ядерное топливо становится более устойчивым к авариям. На циркониевый сплав, который используют для оболочек топливных стержней (твэлов) на АЭС, специалисты нанесли тонкий слой хрома. Опытным путём учёные выяснили, что такое покрытие защищает от радиации на 15–20% и замедляет накопление водорода в 1,8 раза, что делает топливо безопаснее.
Толерантное ядерное топливо — новый вид топлива для атомных станций, который сводит риск аварий к минимуму. Разработка справится с проблемой потери охлаждения в реакторе, не допустит опасной реакции между цирконием и паром (что могло бы привести к взрыву).
С помощью технологии магнетронного напыления учёные покрыли сплав из циркония слоем хрома толщиной 6-10 микрометров. Хромовое покрытие выдержало диапазон температур от 360 градусов (рабочая температура твэлов) до 900 градусов (аварийная ситуация).
Итоги впечатляют: хромирование защищает материал, уменьшая вероятность взрывоопасных реакций. Водород, способный накапливаться и вызывать проблемы, остаётся на границе хрома и циркония, и в стержне его становится почти в два раза меньше. Доцент ТПУ Виктор Кудияров дополнил, что такие твэлы могут стать фундаментом для разработки ядерного топлива нового поколения. АЭС станут более безопасными.
Материалы по теме:
«Топливо будущего» почти готово: Росатом приступил к завершению испытаний
Кардинально отличается от нефти: в Новосибирске создали топливо из неперерабатываемого пластика
Росатом представил проект плавучей АЭС для зарубежного рынка на выставке в Санкт-Петербурге
