Новости города БезФормата.Ru
Томск
Главные новости
 
Задать вопрос?

Ученые ТПУ защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода при помощи ионной имплантации

Ученые ТПУ защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода при помощи ионной имплантации - ТПУ
Фото: news.tpu.ru

Ученые Томского политехнического университета нашли эффективный способ, как защитить от водорода тепловыделяющие элементы (твэлы), содержащие в себе топливо для ядерных реакторов. Новая технология позволяет защитить контейнеры для ядерного топлива не только снаружи, но еще и изнутри при помощи ионной имплантации. Таким образом, водород не попадает внутрь топливного носителя и не разрушает его, что позволяет не только продлить срок действия самого твэла, но и защитить от взрыва при возможных авариях и ЧС ядерный реактор.

На фото: Егор Кашкаров

Результаты исследования научного коллектива ТПУ представлены в статье , опубликованной в журнале Applied Surface Science ( IF 3,150; Q 1 ).

Как отмечает один из главных авторов научной статьи, ассистент кафедры общей физики Егор Кашкаров , ядерное топливо в реакторах закладывается в специальные «трубки» из циркониевых сплавов, из них формируются твэлы. В твэлах и происходит ядерная реакция. В результате радиолиза теплоносителя — воды, а также в результате взаимодействия теплоносителя с цирконием под воздействием высоких температур выделяется водород. Водород способен накапливаться в оболочках твэлов, приводя к деградации их механических свойств и разрушению. Опасность взаимодействия циркония с водой заключается еще и в том, что чем выше температура в реакторе, тем больше водорода выделяется. Так, например, произошло во время аварии на станции «Фукусима-1» в Японии: из-за затопления насосного оборудования активная зона реактора разогрелась более чем до 1200 градусов, пароциркониевая реакция протекала стремительно с образованием большого количества водорода. Взрыв накопившегося водорода и стал причиной одной из крупнейших радиационных аварий в мире. Чтобы таких аварий не повторилось снова, необходимо защищать твэлы от наводораживания.

Напомним, ранее научным коллективом ТПУ был разработан метод защиты оболочек твэлов путем нанесения на них   защитных покрытий на основе нитрида титана.

«Такие покрытия способны значительно снизить наводораживание твэлов. Однако они не исключают полностью проникновения водорода в оболочку контейнера для ядерного топлива. Водород все равно проникает через созданный нами барьер внутрь твэла и повреждает его, однако на порядок медленнее, чем в непокрытый сплав», — объясняет Егор Кашкаров.

Чтобы решить эту проблему, ученые ТПУ предложили внедрить на наноуровне в структуру циркониевого твэла ионы титана.

«Для этого мы использовали уже известный науке метод ионной имплантации, — уточняет Егор Кашкаров. — Твэлы состоят из топливного сердечника, оболочки и концевых деталей. Метод ионной имплантации подразумевает, что мы облучаем циркониевую оболочку твэла потоками многозарядных ионов титана, формируемых из плазмы дугового разряда. Таким образом, формируется градиентный поверхностный слой толщиной до 250-300 нанометров, обеспечивающий эффективный “захват” проникающего внутрь оболочки твэла водорода», — описывает метод политехник.

Далее ученые покрывают циркониевую оболочку твэла с внедренными в нее ионами титана защитным слоем из нитрида титана. Таким образом, получается двойной уровень защиты: покрытие нитрида титана обеспечивает снижение проникновения водорода и высокие механические характеристики поверхности, а имплантированный слой — эффективный захват водорода.

«Проведенные нами исследования показали, что модифицированный слой успешно захватывает проникающий через покрытие  водород. Таким образом, водород не проникал вглубь сплава. Новая методика хороша также и тем, что позволяет обеспечить хорошую адгезию покрытий при высоких температурах — когда защитные слои не отслаиваться от твэла», — резюмирует Егор Кашкаров.

Последние новости Томской области по теме:
Ученые ТПУ защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода при помощи ионной имплантации

Томские ученые защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода - FlashSiberia
Томские ученые защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода - Томск
источник: FlashSiberia фото: РИА Новости Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) нашли способ, как защитить от водорода тепловыделяющие элементы (твэлы), содержащие в себе топливо для ядерных реакторов,
16:03 29.05.2017 FlashSiberia
Ученые ТПУ защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода при помощи ионной имплантации - ТПУ
Ученые ТПУ защитили контейнеры для ядерного топлива от водорода при помощи ионной имплантации - Томск
Ученые Томского политехнического университета нашли эффективный способ, как защитить от водорода тепловыделяющие элементы (твэлы), содержащие в себе топливо для ядерных реакторов.
14:04 29.05.2017 ТПУ
Администрация Томской области подготовила для новых глав сельских и городских поселений двухдневную программу повышения квалификации по актуальным вопросам местного самоуправления.
22.11.2017 Администрация Томской области
Компания МТС проведет в Томске 30 ноября бизнес-клуб «Digital-трансформация» для действующих и потенциальных корпоративных клиентов.
22.11.2017 Томский обзор
В районных администрациях Томска заработали телефоны круглосуточной «горячей линии» по уборке снега, сообщает пресс-служба мэрии.
22.11.2017 Томский обзор
Image - Департамент по молодежной политике, физической культуре и спортуС 18 по 21 ноября в Волгограде проходило торжественное закрытие Всероссийской акции «Вахта Памяти-2017», в котором участвовали более 200 человек, руководителей,
22.11.2017 Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту
Власть, бизнес и ученые обсудили человеческий капитал Томской области - Малый и средний бизнесМеждународная конференция «HR-TREND 2017. Управление талантами: формирование команд развития» завершилась в Томском государственном университете .
22.11.2017 Малый и средний бизнес
Как продлить работу сельхозтехники с помощью высокоэффективных жидкостей и пластичных смазок? - Аграрный центр Томской областиОб этом шла речь на семинаре для руководителей животноводческих организаций, глав КФХ, инженерно-технических работников и механиков.
22.11.2017 Аграрный центр Томской области
Молодежь из регионов пройдет стажировку у депутатов Госдумы от «Единой России» - Единая РоссияВ августе на форуме «Территория Смыслов на Клязьме», в ходе встречи делегации «Молодой гвардии  Единой России« с членами фракции «ЕР» в Госдуме, родилась идея  пригласить ребят на стажировку к депутатам фракции.
22.11.2017 Единая Россия
JPG Файл - УМВД Томской областиТомский район Около 00 часов 50 минут на 23 километре автомобильной дороги Томск-Мариинск произошло столкновение встречных автомобилей Renault Logan и Toyota Corolla.
22.11.2017 УМВД Томской области
Городской портал Tomsk.Ru. Женщину-инвалида, пропавшую в Стрежевом, нашли мертвой Томск новости - Tomsk.RuТело женщины нашли на территории подстанции в Стрежевом, есть основания полагать, что тело принадлежит женщине-инвалиду, пропавшей на прошлой неделе, сообщает местный телеканал «СТВ».
21.11.2017 Tomsk.Ru
В Чаинском районе Томской области местный житель осужден к лишению свободы за насилие и угрозу убийством в отношении своей супруги - Прокуратура Томской областиМировой судья судебного участка Чаинского судебного района Томской области признал 33-летнего местного жителя виновным в совершении преступлений,
22.11.2017 Прокуратура Томской области
Маски-шоу на территории базы отдыха - Томская неделя
Сила ксивы
В попытке рейдерского захвата базы отдыха “Ивушка” принимало участие немало лиц, причем самых неожиданных… Поживиться слетелись и “коршуны в мундирах”.
Томская неделя
Ложный донос
В городе Кедровом 52-летняя местная жительница осуждена за заведомо ложный донос о совершении преступления сотрудником полиции.
Красное знамя
Поэт в погонах – больше, чем поэт - Томское Предместье№88-89/22.112017 Сотрудник в форме налогового инспектора меньше всего ассоциируются с лирикой, и тем более со стихами.
22.11.2017 Томское Предместье
Романсиада Ивана Нечаева - Томское Предместье№88-89/22.11.2017 У каждого из нас – свои слагаемые успеха, свои радости жизни, наполняющие ее смыслом.
22.11.2017 Томское Предместье
для сильной половины - Первый Музей Славянской МифологииВ Лавке представлен огромный ассортимент мужских украшений, которые могут послужить хорошим подарком, приятной мелочью или особенно необходимым оберегом!
22.11.2017 Первый Музей Славянской Мифологии
Зная прикуп…
Игральными картами Вячеслав увлекся в студенчестве. И, что называется, попал в масть.
Красное знамя
Тринадцать призов
Воспитанники муниципальной детской школы искусств № 4 завоевали 13 призовых наград на Международном конкурсе инструментального и вокально-хорового исполнительства «Серебряный камертон» в Санкт-Петербурге.
Красное знамя
Сибирский тур
18 и 19 ноября на сцене Органного и Большого концертного залов состоится XXI отборочный тур международного конкурса молодых исполнителей русского романса «Романсиада».
Красное знамя
С юбилеем, Игорь Владимирович! - ФК ТомьСегодня – серьезный 50-летний юбилей у спортивного директора ФК «Томь» Игоря Владимировича Кудряшова, с чем мы его от души и поздравляем!
22.11.2017 ФК Томь
В полку Мастеров прибыло - SportUs.proТомские спортсмены стали Мастерами спорта России. Приказом министра спорта России Павла Колобкова звание присвоено шестнадцати атлетам из Томской области, представителям разных видов спорта.
22.11.2017 SportUs.pro
Скалолазание. От мала до велика! - SportUs.proНа скалодроме 9 корпуса ТПУ прошли крупнейшие городские соревнования по скалолазанию.
22.11.2017 SportUs.pro
ПОДМОСКОВНОЕ КРУШЕНИЕ НАДЕЖД
В субботу наша «Томь» играла очередной матч первенства ФНЛ в подмосковных Химках, куда зима еще толком не добралась.
Красное знамя
ЧЕМПИОНСКИЙ ХАРАКТЕР
В ноябре были подведены итоги футбольного сезона, и главный большой красивый кубок чемпионов области вручен команде «Томское пиво».
Красное знамя
Cобрали болельщики
Во время домашних матчей ФК «Томь»  болельщики пожертвовали 230 тысяч рублей на лечение       и реабилитацию тяжелобольных детей.
Красное знамя
В Томской области возбуждено уголовное дело по факту смерти 13-летней девочки - Следственный комитетСледственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Томской области по факту смерти 13-летней девочки в Каргасокском районе возбуждено уголовное дело по признакам преступления,
22.11.2017 Следственный комитет
По результатам проверки прокуратуры г.Томска кирпичный завод оштрафован на 345 тысяч рублей за нарушения законодательства в сфере охраны труда - Прокуратура Томской областиВ целях исключения фактов несчастных случаев на производстве прокуратура г.Томска осуществляет системный надзор за соблюдением законодательства об охране труда.
22.11.2017 Прокуратура Томской области
_________thumb_main - САН ТомскВице-мэр Томска Александр Цымбалюк ушел в отставку. Сообщение об этом размещено на официальном портале муниципалитета.
22.11.2017 САН Томск
Лекция-концерт «Региональные школы авангарда в начале 1920-х годов» пройдет в Томске 2 декабря в рамках в рамках просветительского проекта,
22.11.2017 Томский обзор
Тела троих мужчин найдены в автомобиле на берегу озера - ГТРК Томск  21 ноября в Колпашевский межрайонный следственный отдел СУ СК РФ по Томской области из отдела полиции поступило сообщение о том,
22.11.2017 ГТРК Томск