Ученые тестируют материал, спасающий при ядерном взрыве

Ученые тестируют материал, спасающий при ядерном взрыве

Новая технология, по словам ее разработчиков из США, может помочь предотвратить некоторые из наихудших последствий ядерной катастрофы типа Фукусимы.  Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) тестируют керамический облицовочный материал для защиты топливных стержней АЭС, который может помочь предотвратить их от сбрасывания взрывоопасного водорода в случае расплавления.

Исследователи говорят, что одно из самых больших повреждений АЭС на Фукусиме после японского землетрясения и цунами в марте 2011 года, может быть вызвано взрывами водорода, освобожденного в виде перегретого циркониевого сплава (циркалой) топливных стержней облицовочного материала, вступающего в реакцию с паром.

Они утверждают, что новый карбид кремния (SiC) облицовочного материала снизит риск получения водорода примерно в 1000 раз, если его заменить текущим материалом, используемого в реакторах с водяным охлаждением (в более чем 90 % АЭС в мире).
“Мы рассматриваем все стороны вопроса в отношении замены металлической оболочки керамической”, – сказал Mujid Kazimi, профессор кафедры атомной инженерии MIT и старший автор исследования, опубликованного в журнале «Nuclear Technology».

Для проверки SiC оболочки при нормальных условиях эксплуатации, команда MIT использовала 3-слойную конструкцию оболочки, средний слой которой сделан из смеси волокон SiC, армированной большим числом SiC.

Трубы испытывали внутри исследовательского реактора Массачусетского технологического института в специальных петлях, которые копируют температуру хладагента и химический режим в больших энергетических реакторах. Исследователи обнаружили, что в экстремальных аварийных условиях скорость коррозии от 100 до 1000 раз меньше, чем у циркалоя, что на 2 % слабее на каждые 10 º C повышения температуры, и теряет свою прочность при 1300 º C, в то время как прочность керамического SiC остается практически постоянной при температуре значительно выше 1500 º C.

Kazimi сказал, что SiC также меньше разрушается при нормальных условиях через ее медленную реакцию взаимодействия с водой. И таким образом может оставаться в активной зоне реактора дольше, что позволяет операторам выжимать дополнительную энергию из каждого топливного стержня до замены, и следовательно, уменьшая количество отработанного топлива для утилизации.

Для использования SiC оболочки в реальных реакторах, однако, исследователям необходимо найти альтернативу сварке труб, закрытых, как это сейчас делается, с циркалоем.    «Нам нужно присоединить керамику к керамике таким способом, чтобы можно было «устоять» в условиях ядерной зоны», – сказал Kazimi. «Это не так усовершенствовало саму науку, как металлы».

Бывший вице-президент и главный директор по технологиям «Westinghouse» Regis Matzie говорит в заявлении, предоставлянном MIT, что, хотя SiC оболочку изучали раньше, такое исследование имеет большее значение лишь после случая расплавления ядра и взрывов водорода на Фукусиме.
Трехслойная конструкция, разработанная командой MIT, «представляет собой наиболее перспективный материал реакторного топлива, который был предложен и исследован», – сказал он.

Источник: wordscience.org

Похожие новости:
Иран готовится к установке новых центрифуг
Иранские ученые собираются придать ускорение своей ядерной программе, установив в подземном ядерном центре близ города Кума несколько тысяч центрифуг нового поколения по обогащению урана, сообщает в воскресенье телерадиокорпорация ВВС со ссылкой на дипломатический источник. Новые центрифуги, как ожидается, ..
2012-02-19 978 0 Технология
0
Британские ученые создали не отражающий свет материал
Британские ученые создали материал, почти полностью поглощающий падающий на него свет, сообщает Independent. Данный материал отражает всего 0,035% оказавшегося на его поверхности света, что, по словам разработчиков, в настоящее время является абсолютным рекордом для материала, созданного человеком, ..
2014-07-16 2454 0 Технология
0
Придуман электрический переключатель толщиной в три атома
Инженеры из Стэнфорда смоделировали электронный переключатель между проводящими и непроводящими состояниями кристалла специального вида. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature Communications, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте Стэнфордского университета. Ученые считают, что они обнаружили материал, способный переключаться между ..
2014-07-02 1023 0 Технология
-1
Созданы антибактериальные зубные импланты
Ученые разработали уникальный материал, уничтожающий до 99% бактерий в ротовой полости. Современная медицина позволяет заменить человеку какие-либо фрагменты тела. Всё это делается с помощью 3D-принтера. Специалисты из нидерландского Университета Гронингена напечатали особые зубные имплантаты, обладающие антибактериальными свойствами. Человек, ..
2015-11-03 1184 0 Технология
1
Разработан материал, отталкивающий любую жидкость
Ученые разработали материал, который отталкивает любую жидкость - как водные растворы, так и жировые, что позволит создавать поверхности, почти не подверженные загрязнению.Любая жидкость, помещенная на поверхность, растекается или собирается в капли, что определяется как свойствами поверхности, так и свойствами самой жидкости, пишет  sunhome.ruВ ..
2012-06-18 3350 0 Технология
0
Нейробиологи тестируют на добровольцах протез памяти
Оказывается, сюжет фильма "Вспомнить все" не такой уж фантастичный, пишут Вести. Нейробиологи не только создали, но и уже тестируют на добровольцах "протез памяти", созданный для восстановления утраченных воспоминаний. Можно ли будет с помощью той же технологии вживлять искусственные воспоминания, пока не сообщается. Испытания изобретения ..
2013-06-27 1401 0 Технология
0
Разработана гибкая электропроводящая бумага
Ученые из университета Штутгарта разработали гибкий полупрозрачный электропроводящий керамический материал на основе оксида ванадия (V). Работа опубликована в журнале Advanced Materials, а ее краткое содержаниеприводит сайт общества Макса Планка. Основой материала являются нановолокна оксида ванадия V2O5. ..
2013-03-29 1122 0 Технология
0
Ученые придумали материал для поглощения радиоактивных газов
Ученые Великобритании, Франции и США предложили новый экономичный способ извлечения благородных радиоактивных газов из атмосферы и воды. Результаты исследования авторы опубликовали в журнале Nature Materials, кратко с ними можно ознакомиться на сайте Ливерпульского университета. Для извлечения вредных газов ..
2014-07-22 1137 0 Технология
0
Российские ученые создали повышающий скорость зарядки аккумуляторов материал
Химики из Московского государственного университета (МГУ) имени Михаила Ломоносова совместно с зарубежными коллегами создали материал, способный резко повысить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Разработка позволяет за 90 секунд зарядить до 75 процентов от первоначальной емкости батареи. Результаты исследований ..
2016-02-17 1087 0 Технология
-2
Из германия с участием физиков Германии создан германен
Испанские, французские и немецкие физики создали из германия графеноподобный материал — германен (английское «germanene»). Для его получения использовалось более дешевое, чем платина, золото. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале New Journal of Physics. Специалисты использовали золотую подложку, на которой осаждали ..
2014-09-10 999 0 Технология
0
Китайские учёные создали самый лёгкий в мире материал
По заявлению Китайских СМИ новый материал - графеновый аэрогель, разработанный китайскими учеными из Университета Чжэцзян является самым легким в мире. Кубический сантиметр изобретения весит всего 0,16 миллиграмма, что в 6,5 раз меньше массы воздуха. Материал уже получил название - «графеновый аэрогель». Создан ..
2013-03-26 2070 0 Технология
0
Аэробетон - революционная разработка ученых из Твери
Тверской аэробетон может вызвать революцию на строительном рынке. Ученые местного технического университета запатентовали смесь, которая превращает обычный бетон в легкий огнеупорный сверхпрочный материал. При этом технология изготовления материала простая и дешевая. Тверские ученые тестируют свою ..
2013-03-18 2180 2 Технология
0
Исследователи разработали восстанавливающийся материал
Ученые из Иллинойса смогли разработать материал, который может не только «подлечиться», но и восстанавливаться. До сих пор, самовосстанавливающиеся материалы могли только скрепить крошечные микроскопические трещины. Новые регенерирующие материалы способны заполнить крупные трещин и отверстия. Один из разработчиков, профессор ..
2014-05-10 1384 0 Технология
0
Ученые создали наноматериал, останавливающий пули
Американские ученые совершили настоящее открытие – сделали наноматериал, который способен останавливать пули. Исследователи из США  давно уже работают над разработкой прочного и одновременно тонкого и легкого полимера, придет который на смену материалу, служащему основной для производства бронежилетов. ..
2012-11-19 1662 0 Технология
0
Сибирские ученые создали крошечные светильники из углеродных наноструктур
Российские ученые создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Об этом сообщает красноярский Институт биофизики Сибирского отделения РАН. Материал представляет собой прочно связанную конструкцию из вертикально стоящих графеновых нанотрубок, на поверхность которых нанесен ..
2015-04-01 1311 0 Технология
-1