Ученые лаборатории химических технологий ТГУ разрабатывают новый композиционный материал для изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Исследователи уже получили экспериментальные образцы ванадиевого сплава и провели первые испытания с использованием ускорителей тяжелых частиц.

Новый композит будет состоять из модифицированного сплава V-Ti-Cr, закрытого с обеих сторон хромсодержащей сталью. Такое сочетание обеспечит улучшенные физико-химические свойства, необходимые для использования при сверхвысоких параметрах эксплуатации в активной зоне ядерного реактора.

- На сегодняшний день мы завершили первый этап проекта, в ходе которого был проделан большой объем работы, - говорит директор Института "Умные материалы и технологии" Ирина Курзина. - Проработана российская и зарубежная литература. На основе этого материала подготовлен аналитический обзор, включающий в себя описание проблемы разработки и создания материалов для изготовления тепловыделяющих элементов, описаны основные способы получения таких материалов. Проведены патентные исследования.

Используя полученные данные, ученые разработали сплав, который станет "сердцем" нового композита. Его основой является ванадий, в который введены добавки титан и хрома. Для исследования полученного материала разработана методика ускоренного исследования поведения образцов ванадиевого сплава и трехслойного материала "хромсодержащая сталь - ванадиевый сплав - хромсодержащая сталь" под воздействием облучения с использованием ускорителей тяжелых частиц и моделирования нейтронного облучения высокой интенсивности.

Испытания радиационной устойчивости ванадиевого сплава проходили на базе партнера ТГУ - Института сильноточной электроники СО РАН. Результаты облучения образца подтвердили, что новый материал имеет необходимые функциональные характеристики.

- Это очень важно, поскольку радиационные нагрузки на конструкции в реакторах на быстрых нейтронах значительно выше, чем в реакторах второго и третьего поколения, - отмечает Ирина Курзина. - ТВЭЛы являются главными конструктивными элементами ядерного реактора, они устанавливаются в активной зоне, поэтому для их изготовления требуются материалы с особенными характеристиками.

В ходе первого этапа проекта был разработан технологический лабораторный регламент на процесс получения экспериментальных образцов ванадиевого сплава. Окончательный результат - композиционный материал, который помимо реакторов можно будет использовать в турбинах самолетов и ракет, - ученые ТГУ представят в конце 2018 года.

Разработка композиционного материала для реакторов нового поколения осуществляется при поддержке Минобрнауки РФ в рамках ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы" (уникальный идентификатор проекта RFMEFI57517X0123). В реализации проекта участвуют около 20 ученых - специалисты в области химии, физики, наноматериалов и нанотехнологий.

Источники

Томские ученые испытали экспериментальные образцы сплава для новых реакторов
Томский обзор (obzor.westsib.ru), 28/12/2017
Ученые испытали экспериментальные образцы сплава для новых реакторов
Томский государственный университет (tsu.ru), 28/12/2017
В Томске разработали сплав для изготовления ядерных реакторов на быстрых нейтронах
NewsRbk.ru, 28/12/2017
В Томске разработали сплав для изготовления ядерных реакторов на стремительных нейтронах
1nnc.net, 28/12/2017
В Томске разработали сплав для изготовления ядерных реакторов на быстрых нейтронах
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 28/12/2017
Ученые испытали образцы нового сплава
Наука 2.0 (naukatv.ru), 28/12/2017
Ученые испытали экспериментальные образцы сплава для новых реакторов
Vestisibiri.ru, 28/12/2017
Томские ученые испытали экспериментальные образцы сплава для новых реакторов
Vestisibiri.ru, 28/12/2017
В Томске испытали новый сплав для ядерных реакторов
Русская планета (rusplt.ru), 29/12/2017
Получены новые данные о водоемах Сибири
Наука 2.0 (naukatv.ru), 09/01/2018
Ученые "поселили" в России сибиротитана
Наука 2.0 (naukatv.ru), 14/01/2018
Физики обнаружили у жидких кристаллов эффект памяти
Наука 2.0 (naukatv.ru), 16/01/2018

Похожие новости

  • 02/02/2017

    В Томске стартовал образовательный проект «Космические уроки»

    Серия «Космические уроки» - совместный проект, подготовленный при сотрудничестве Роскосмоса, администрации Томской области, телекомпании ВГТРК, РКК «Энергия», Минобрнауки, Федерального агентства научных организаций (ФАНО), Российской академии наук.
    761
  • 05/09/2016

    Международный форум по ресурсоэффективности пройдет в ТПУ

    ​Ведущие российские эксперты обсудят новые технологии для развития космоса, добычу трудноизвлекаемых полезных ископаемых и темы, связанные с робототехникой, на первом Международном форуме по ресурсоэффективности, который пройдет в Томском политехническом университете (ТПУ) 6 сентября.
    1503
  • 06/07/2017

    ТУСУР представил на выставке разработки для газовой отрасли

    Разработки Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники в интересах газовой отрасли были представлены на выставке продукции предприятий Томской области, в осмотре которой приняли участие представители ПАО "Газпром".
    259
  • 08/09/2016

    Две российских группировки мини-спутников выведут в космос в 2017-2018 годах

    ​Две группировки российских наноспутников-кубсатов (CubеSat) планируется вывести на орбиту Земли в ближайшие два года для отработки управления ими и взаимодействия аппаратов друг с другом, сообщил ТАСС советник генерального президента РКК "Энергия" (входит в "Роскосмос") Александр Чернявский.
    1139
  • 19/10/2017

    Газотурбинные двигатели будут частично изготовлены с помощью 3D-печати

    ​Объединенная двигателестроительная корпорация планирует 20% деталей для газотурбинных двигателей создавать с помощью 3D-печати. Об этом сообщил министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров.По словам Мантурова, технология 3D-печати с успехом внедряется при изготовлении деталей двигателя ПД-14 для гражданской авиации, а также для конструкций морского применения.
    209
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    1028
  • 02/03/2017

    Ученые ТПУ создали прибор для поиска дефектов в обшивке новейших самолетов

    ​Томские ученые создали прототип компактного прибора для быстрого поиска дефектов в обшивке новейших самолетов, сообщил ТАСС разработчик, директор центра ресурсных испытаний, созданного на базе Томского политехнического университета (ТПУ) и Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Михаил Бурков.
    538
  • 07/08/2017

    Нефтяники и аквалангисты будут использовать водный беспилотник

    ​Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) создали беспилотник на воде, с помощью которого исследуют озера. Судно длиной около метра сделано на базе аэросаней и оборудовано эхолотом.
    412
  • 25/05/2017

    «Физика рака» — ученые обсуждают в Томске «раковое цунами», накрывающее человечество

    На Международной конференции «Физика рака: трансдисциплинарные проблемы и клинические применения», которая проходит в эти дни в МКЦ ТПУ, прозвучит почти 50 пленарных докладов ученых России и зарубежных стран — США, Израиля, Франции, Германии, Китая, Греции, Италии, Словении, Сербии.
    596
  • 04/01/2017

    Экстремальная заявка: зачем в ТПУ открыли инжиниринговый центр

    К концу 2016 года у Томского политехнического появился полноценный инжиниринговый центр: в строй был введен последний из трех комплексов — Международный центр испытаний материалов для работы в экстремальных условиях.
    686