Поможет ли карбид кремния сделать атомные реакторы безопаснее? Поможет ли карбид кремния сделать атомные реакторы безопаснее?
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Жить прошлым — значит умереть в настоящем.
© Myst (Мист)
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 27-07-2013, 18:04, просмотров: 1909
Внимание! Данный материал, а именно «Поможет ли карбид кремния сделать атомные реакторы безопаснее?» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Поможет ли карбид кремния сделать атомные реакторы безопаснее?

На смену циркониевой оболочке тепловыделяющих элементов атомных реакторов может прийти более безопасный материал неметаллической природы. Если у атомного реактора начинаются серьёзные проблемы, наибольшие сложности обычно вызывает взрыв водорода, скапливающегося, когда горячий водяной пар входит в контакт с тепловыделяющим элементом (ТВЭЛом). Покрыты эти ТВЭЛы циркониевым сплавом, имеющим хождение примерно в 90% АЭС. Можно ли снизить угрозу образования водорода в такой ситуации, которая, напомним, закончилась трагедией в Чернобыле и Фукусиме?

Поможет ли карбид кремния сделать атомные реакторы безопаснее?
Испытываемая оболочка ТВЭЛа имеет три слоя, и самый толстый состоит из карбида кремния.

Исследователи из Массачусетского технологического института (США) во главе с Муджидом Казими (Mujid Kazimi) попробовали заменить металлическую оболочку на керамическую.

Учёные провели серию экспериментов, позволяющих, как они считают, думать, что карбид кремния вполне может прийти на смену циркониевому сплаву в названной роли. Материал нагревали не только до нормальных для внутренностей реактора 300 °С, но и проверяли его способность работать в экстремальных условиях, типичных для аварий вроде чернобыльской, с перегревом активной зоны реактора. При этом карбид кремния достойно вёл себя вплоть до температур в 1 500 °С.

Хотя испытания проходили на небольшом исследовательском реакторе, принадлежащем МТИ, в нём создавались условия не только соответствующие химическим, радиационным и тепловым нагрузкам обычных АЭС, но и существенно более жёсткие, встречающиеся лишь при сбоях. Больше всего учёных интересовал вопрос о склонности нового материала стимулировать образование водорода при контакте с водой в момент неисправности систем охлаждения.

Напомним, что ключевым фактором разрушения ТВЭЛа при перегреве считается резкое усиление коррозии циркониевого сплава с ростом температуры, а также снижение его прочности на 2% при дополнительном нагреве на каждые 10 °С. При достижении 1 300 °С материал, по сути, полностью теряет прочность, а вот карбид кремния не показал её снижения даже при нагреве до полутора тысяч градусов. Интенсивность коррозии в этом температурном диапазоне у него была от 100 до 1 000 раз меньше, чем у привычного металла.

Всё это не только затрудняет образование водорода при перегреве, но и позволяет в принципе эксплуатировать ТВЭЛы в совершенно другом режиме. Сегодня их меняют каждые четыре-пять лет просто из-за того, что постоянный контакт с водой, нагретой до 300 °С, со временем угрожает стенкам разрушением. ТВЭЛы к этому моменту не прекращают своё деление, что вынуждает в дальнейшем использовать их повторно (разумеется, частично). Более устойчивый к коррозии ТВЭЛ может находиться в активной зоне дольше, без нужды в замене.

Понятно, что решения в такой рискованной отрасли не принимаются по результатам одной серии испытаний, требуются дополнительные длительные эксперименты для определения способности карбида кремния к надёжному соединению с металлическими дисками на концах ТВЭЛа. Керамику, как известно, «непросто» сварить, поэтому придётся хорошенько потрудиться, чтобы найти подходящие техпроцессы. К тому же в смысле соединения разных компонентов воедино керамика далеко не так хорошо исследована, как металлы.

Среди других особенностей карбида кремния называется его менее предсказуемая, чем у хорошо изученных металлов, деформация, также требующая дополнительных испытаний.

Но при всём этом карбид кремния пока кажется вполне подходящим кандидатом на замену циркониевого сплава — служащего в атомной энергетике уже полвека.

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Новое керамическое покрытие сделает полеты на гиперзвуковых скоростях на ша ... Новое керамическое покрытие сделает полеты на гиперзвуковых скоростях на ша ...
Идея полетов на гиперзвуковых скоростях витает в научном и технологическом мире теснее довольно длинно. Но создание летательного агрегата,...
Новый сверхпрочный сплав сделает микроэлектронные датчики более надежными Новый сверхпрочный сплав сделает микроэлектронные датчики более надежными
Большинство микроэлектромеханических систем (microelectromechanical system, MEMS), которые широко используются сейчас в различных типах...
Обнаружен новый материал, Обнаружен новый материал, "черный" кремний, обладающий сильными антибакте ...
Обнаруженный в результате случайности в 1980-х годах "черный" кремний является материалом, поверхность которого усеяна густым "лесом"...
Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронны ... Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронны ...
Группа исследователей из университета Вандербилта (Vanderbilt University), Нашвилл, Теннеси, разработала суперконденсаторы нового типа, большая...
Ученые создали самый тонкий лист стекла, толщиной всего в два атома Ученые создали самый тонкий лист стекла, толщиной всего в два атома
В науке весьма распространены случаи, когда достаточно важные открытия делаются совершенно случайно, являясь неожиданными побочными эффектами...
Разработан новый высокоэффективный способ расщепления воды с помощью солнеч ... Разработан новый высокоэффективный способ расщепления воды с помощью солнеч ...
Группа ученых из Колорадского университета в Боулдере (University of Colorado Boulder, CU-Boulder) разработала радикально новую технологию,...
Чипы со структурами из оксида кремния могут стать заменой флэш-памяти Чипы со структурами из оксида кремния могут стать заменой флэш-памяти
Группа исследователей из университета Райс (Rice University), возглавляемая химиком Джеймсом Туром (James Tour), создала опытный образец чипа...
Окончательный вариант конструкции реактора ядерного синтеза ITER получает о ... Окончательный вариант конструкции реактора ядерного синтеза ITER получает о ...
Инженеры, занимающиеся разработкой конструкции самого большого на сегодняшний день реактора ядерного синтеза ITER, закончили работу над проектом...
Аэрозольное покрытие из углеродных нанотрубок и керамики - защита военной т ... Аэрозольное покрытие из углеродных нанотрубок и керамики - защита военной т ...
Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и университета Канзаса...
Германий одноатомной толщины сможет в будущем заменить кремний в полупровод ... Германий одноатомной толщины сможет в будущем заменить кремний в полупровод ...
Когда речь заходит о материале, имеющем толщину всего в один атом и имеющем огромные перспективы для применения в полупроводниках и электронике,...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Сколько пальцев на руке ?
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
E-mail:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
24.07.2017
Доска обьявлений (Предложение)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 5
 Гостей: 4
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, беспилотник, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх