Сетевое издание ENERGOSMI (ЭНЕРГОСМИ). Номер свидетельства СМИ ЭЛ № ФС 77 — 63300.

Группа мексиканских исследователей из Национального института ядерных исследований, Автономного университета Сакатекаса и Технологического института Монтеррея предложила заменить алюминиевые трубки, в которых размещается ядерное топливо в субкритическом реакторе, на аналогичные трубки из нержавеющей стали. Исследование было направлено на повышение надежности установки и снижение радиационного воздействия на персонал.

Субкритический реактор — это безопасный тип ядерной установки, где ядерное топливо (уран) не может самостоятельно поддерживать цепную реакцию и требует внешнего источника нейтронов, например, плутоний-бериллиевого генератора. В таких реакторах топливо заключено в тонкостенные трубки из алюминиевого сплава Al-6061-T6, который был выбран за легкость, прочность и минимальное влияние на нейтронный поток. Однако в реальных условиях эксплуатации, где используется вода в качестве замедлителя и отражателя нейтронов, алюминий подвергается интенсивной коррозии, особенно при наличии примесей и под воздействием радиации. Это приводит к образованию оксидной пленки, снижению прочности материала, появлению трещин и риску утечки в реакторе.

Чтобы избежать этих проблем, исследователи предложили использовать нержавеющую сталь марки 316L, отличающуюся высокой устойчивостью к коррозии и хорошими механическими свойствами. Для этого была создана точная компьютерная модель реактора NC-9000, который используется в Мексике для учебных и исследовательских целей. В модели сравнивались два случая: с алюминиевыми и со стальными трубками, при этом все остальные параметры реактора оставались одинаковыми. Ученые анализировали, как замена материала влияет на поток нейтронов и гамма-излучения, а также на уровни радиации в характерных зонах вокруг установки.

Моделирование показало, что использование нержавеющей стали заметно снижает поток нейтронов, особенно в тепловом диапазоне, но при этом почти не влияет на гамма-излучение, что позволяет сохранить точность экспериментов. Но главное, согласно выводам исследования, нержавеющая сталь повышает прочность конструкции и снижает уровень радиационного фона вокруг реактора: нейтронные дозы уменьшаются до 77 %, а гамма-дозы — почти вдвое. Эти показатели свидетельствуют о заметном повышении безопасности персонала.

Таким образом, несмотря на частичное снижение нейтронной активности, нержавеющая сталь 316L может стать надежной и перспективной альтернативой алюминию. В дальнейшем мексиканские исследователи предлагают провести практические испытания стальных трубок, изучить возможную активацию их компонентов при облучении и оценить влияние этого процесса на уровень гамма-излучения вблизи активной зоны при длительной эксплуатации.

Читайте Insider

Журнал о кабельном бизнесе

Слушайте Kabel.FM

Первое кабельное радио!

Рекомендации по теме

Новый выпуск облигаций компании «Электрорешения»
Облачные IIoT-решения для промышленной автоматизации от бренда EKF представлены на ведущих отраслевых выставках России
Росатом обозначил пути развития направления сверхпроводящих материалов
Инновационная антенна для Арктики: новая технология укрепляет связь на Северном морском пути
Руководители компании «Электрорешения» (бренд EKF) вошли в рейтинг «Топ-1000 российских менеджеров 2025»
Крымский энергетический проект под прицелом: выявлены миллионы и задержки
Взгляд в будущее: масштабная замена кабельных линий на Нижнекамской ГЭС
Локализовывать надо все. И генерацию тоже. Децентрализация в энергосистеме будет новой нормой
Китайская компания готовит новый доступный электрокроссовер