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
С 1 января 2017 года оплачивать пошлины на государственные услуги можно со «скидкой» 30%.
22.09.2017 УМВД Томской области
Руян-город переехал из Кожевниковского района в Подмосковье - ГТРК ТомскКак сообщил на своей странице в Facebook Александр Кравцов, президент компании, основавшей Руян, город перевезли из Кожевниковского района в фестиваль-парк "Экспедиция" в Подмосковье.
22.09.2017 ГТРК Томск
Директор по данным и аналитике рейтинга THE: Томский политех может усилить свои позиции за счет гуманитарных наук - ТПУРуководители ежегодного мирового рейтинга высших учебных заведений  T imes Higher Education ( THE ) Филип Бэйти и Дункан Росс, посетившие на днях Томский политехнический университет,
22.09.2017 ТПУ
«Томскнефть» ВНК, КДВ и Сибирская Аграрная группа вошли в список 500 крупнейших по выручке компаний России.
22.09.2017 Агентство новостей ТВ-2
В 2017 году в села и малые города Томской области по программе «Земский доктор» переехали семь молодых семей.
22.09.2017 Центр медицинской информации
В Томской области в программе «Земский доктор» участвуют целыми семьями - Единая РоссияВ 2017 году в села и малые города Томской области по программе «Земский доктор» переехали семь молодых семей.
22.09.2017 Единая Россия
В Томской области в программе «Земский доктор» участвуют целыми семьями - ЗдравоохранениеВ 2017 году в села и малые города Томской области по программе «Земский доктор» переехали семь молодых семей.
22.09.2017 Здравоохранение
Пожилой водитель - ГТРК ТомскПо предварительной информации регионального УМВД, накануне около 06 часов 25 минут на Московском тракте, 82, в районе коммунального моста через реку Томь, 78-летний водитель автомобиля Volkswagen Golf  не справился с управлением.
22.09.2017 ГТРК Томск
Машины сбили медведя на трассе в Томской области - Агентство новостей ТВ-2Дорожно-транспортное происшествие, в котором погиб медведь, произошло вечером 21 сентября на 84-м км трассы Томск – Колпашево.
22.09.2017 Агентство новостей ТВ-2
В ЗАТО Северск Томской области вынесен обвинительный приговор  местному жителю, похитившему через известный интернет-сайт денежные средства под видом продажи оборудования для шоу мыльных пузырей - Прокуратура Томской областиСеверский городской суд Томской области признал 36-летнего местного жителя виновным в совершении преступления, предусмотренного ч.3 ст.30, ч.2 ст.159 УК РФ (покушение на мошенничество с причинением значительного ущерба гражданину).
22.09.2017 Прокуратура Томской области
Поджигателя задержали
Утром 9 сентября в Ленинском районе произошло три пожара в жилом секторе, причиной которых предположительно стали поджоги.
Красное знамя
В составе ОПГ
В Северском городском суде оглашен приговор по уголовному делу в отношении группы  мошенников.
Красное знамя
Северский музыкальный театр откроет сезон премьерой «Ночь перед Рождеством» - Единая Россия60-ый сезон в Северском музыкальном театре откроется мюзиклом «Ночь перед Рождеством» Премьера запланирована на 28 сентября.
22.09.2017 Единая Россия
Городской портал Tomsk.Ru. Выходные по-томски: Денис Мацуев, выпечка хлеба и рыбалка в городе Томск новости - Tomsk.RuВыходные пришли с дождем и мокрым снегом, но это не повод расстраиваться, ведь хороший отдых можно создать самим!
22.09.2017 Tomsk.Ru
23 и 24 сентября в 17 часов в рамках проекта «Экскурсионный марафон» в Томске пройдут пешеходные экскурсии на увлекательные исторические темы.
22.09.2017 Администрация г.Томск
«ЕСЛИ ЛЮСТРЫ ЗАЖИГАЮТ…
Продолжим из классика: «…Значит, это кому-нибудь нужно!» И, кстати, в нашем случае можно сказать и о звездах.
Красное знамя
Сто оттенков черного и белого
Работы черно-белые, но сколько в них силы и эмоций! Это Сибирь, это природа Принарымья, и те герои, кто осваивает суровые края, нефтяники и лесозаготовители.
Красное знамя
СКАЗКА ИЗ... МЕТАЛЛОЛОМА
Увидеть смешное лицо в отслужившем свой срок карбюраторе, а в водопроводном кране  будущий саксофон — это удается Владимиру Крюкову.
Красное знамя
Новый талисман принес удачу «Томи»! - ФК ТомьВчера, 20 сентября, в перерыве кубкового матча «Томь» - «Краснодар», закончившегося победой томичей, состоялась презентация нового талисмана – ростовой куклы-коня.
21.09.2017 ФК Томь
Гиревой спорт. Анастасия Золотарева – обладательница Кубка России! - SportUs.proВ Алуште проходит Кубок России по гиревому спорту. В Крыму собрались атлеты из разных регионов страны, в том числе из Томской области.
22.09.2017 SportUs.pro
Спортивные мероприятия на 23 и 24 сентября - Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту23 сентября В спортивном комплексе "Юпитер" состоятся финальные поединки в рамках Открытых региональных соревнований по боксу памяти тренера Б. А. Селищева.
21.09.2017 Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту
«С Томском у меня не сразу все сложилось»
Форварда «Томи» Александра Соболева сложно не заметить. Молодой (ему 20 лет), рослый (почти два метра) нападающий уже забил за нашу команду восемь мячей!
Красное знамя
Хоть гол забили
 Два клуба встречались впервые в истории, но лишь второй сезон выступающий в ФНЛ «Тамбов» настроен серьезно и ведет борьбу за верхние строчки турнирной таблицы.
Красное знамя
«Обещаем олимпийского чемпиона!» - Томское Предместье
«Обещаем олимпийского чемпиона!»
В августе в Томске прошел Международный культурно-спортивный рафтинг-форум «Белая вода Сибири - 2017».
Томское Предместье
В ЗАТО Северск Томской области вынесен обвинительный приговор  местному жителю, похитившему через известный интернет-сайт денежные средства под видом продажи оборудования для шоу мыльных пузырей - Прокуратура Томской областиСеверский городской суд Томской области признал 36-летнего местного жителя виновным в совершении преступления, предусмотренного ч.3 ст.30, ч.2 ст.159 УК РФ (покушение на мошенничество с причинением значительного ущерба гражданину).
22.09.2017 Прокуратура Томской области
С 9 до 18 часов будет ограничено движение автомобилей по ул. Трифонова на участке от дома по пр.
22.09.2017 Администрация г.Томск
Томичам предлагают ознакомиться с временной схемой движения транспорта в районе автовокзала Томск-I - Администрация г.ТомскНапомним, с 22 сентября до полуночи 20 октября в связи с ремонтом трамвайных путей ограничат движение транспорта на пересечении пр.
22.09.2017 Администрация г.Томск
Томская компания «Сибирский Формаджио» запустила в производство линейку эксклюзивных мягких и полутвердых сыров, сообщает пресс-служба обладминистрации.
22.09.2017 Томский обзор
Машины сбили медведя на трассе в Томской области - Агентство новостей ТВ-2Дорожно-транспортное происшествие, в котором погиб медведь, произошло вечером 21 сентября на 84-м км трассы Томск – Колпашево.
22.09.2017 Агентство новостей ТВ-2