کد مطلب: ۸۰۱۴۰۳
|
|
۱۶ فروردين ۱۴۰۴ - ۰۵:۳۴

روسیه| نشان دادن توانایی کروم در افزایش ایمنی سوخت هسته‌ای

روسیه| نشان دادن توانایی کروم در افزایش ایمنی سوخت هسته‌ای
محققان دانشگاه فناوری تومسک در روسیه یک آبکاری کروم ایجاد کرده‌اند که عملکرد روکش‌های میله سوخت هسته‌ای را بهبود می‌بخشد و آنها را ایمن‌تر و مقاوم در برابر آسیب می‌کند.

به گزارش مجله خبری نگار، وزارت آموزش و علوم روسیه گزارش داد که آزمایشات نشان داد که این رنگ آسیب رادیولوژیکی را ۲۰ درصد کاهش می‌دهد و تجمع هیدروژن انفجاری را ۱.۸ برابر کاهش می‌دهد.

صنعت هسته‌ای جهانی به طور فعال در حال توسعه زمینه سوخت‌های "انعطاف پذیر" است که با توانایی آن در حفظ یکپارچگی ساختاری در صورت خرابی‌های بحرانی مانند از دست دادن مایع خنک کننده یا نقص در سیستم خنک کننده هسته راکتور مشخص می‌شود. حتی در شرایط بحرانی نیز این سوخت می‌تواند از واکنش زیرکونیوم با بخار جلوگیری کند که منجر به تشکیل مخلوط انفجاری می‌شود.

دانشمندان دانشگاه با همکاری محققانی از بلاروس و قزاقستان اثربخشی استفاده از آبکاری کروم بر روی آلیاژ زیرکونیوم برای ساخت محفظه‌های سوخت هسته‌ای را ثابت کردند.

لایه‌ای از کروم به ضخامت ۰.۰۰۶-۰.۰۱ میلی متر بر روی نمونه‌های آلیاژ زیرکونیوم E۱۱۰ (رایج‌ترین آلیاژ مورد استفاده در میله‌های سوخت هسته‌ای در راکتور‌های روسیه) با استفاده از روش کندوپاش مگنترون اعمال شد و نمونه‌ها تحت شرایطی مشابه آنچه در راکتور‌های نیروگاه هسته‌ای یافت می‌شود، قرار گرفتند.

نتایج نشان داد که مساحت آسیب رادیواکتیو در آلیاژ اصلاح شده ۲۰ درصد کاهش یافته و میزان تجمع هیدروژن ۸/۱ برابر کاهش یافته است. دانشمندان تاکید کردند که این نتایج نشان دهنده پتانسیل امیدوارکننده این ماده در ساخت میله‌های سوخت نسل جدید است که چشم انداز توسعه انرژی هسته‌ای را باز می‌کند.

ویکتور کودیاروف، محقق و استادیار گروه فیزیک تجربی دانشگاه، توضیح داد: ما توانستیم مشاهده کنیم که چه اتفاقی برای مواد داخل راکتور آب هسته‌ای تحت فشار می‌افتد. مطالعات نشان داده است که آبکاری کروم به ضخامت ۶-۱۰ میکرومتر تجمع هیدروژن را در مرز بین کروم و زیرکونیوم مسدود می‌کند و خطر واکنش زیرکونیوم با بخار را کاهش می‌دهد.

دانشمندان همچنین تغییرات در ریزساختار آلیاژ زیرکونیوم با روکش کروم را در معرض اشباع هیدروژن در دما‌های بالا و تابش با یون‌های کریپتون ناشی از شکافت اورانیوم مطالعه کردند.

"آبکاری کروم ضخامت منطقه آسیب تابش را کاهش می‌دهد ۱۵-۲۰ ٪ زمانی که در معرض یون‌های کریپتون با انرژی بالا، نشان دادن افزایش مقاومت پوشش در برابر تابش. معرفی چنین میله‌هایی به انرژی هسته‌ای گام مهمی در جهت افزایش استاندارد‌های ایمنی در این بخش خواهد بود و افق‌های جدیدی را برای توسعه آن باز می‌کند.

کارشناسان این دانشگاه در حال حاضر در حال مطالعه توانایی آبکاری کروم برای مقاومت در برابر فرآیند‌های اکسیداسیون و محافظت بیشتر از اجزای سوخت هسته‌ای هستند.

منبع: نووستی

برچسب ها: علم و فناوری
ارسال نظرات
قوانین ارسال نظر