Риски аварий на АЭС под контролем: российские эксперты подтвердили, что использование хрома в ядерном топливе уменьшает вероятность взрывов и повреждений

Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) в сотрудничестве с коллегами из Беларуси и Казахстана обнаружили, что покрытие из хрома повышает устойчивость ядерного топлива к аварийным условиям. Они нанесли тонкий хромовый слой на циркониевый сплав, который используется в качестве оболочек для топливных стержней (твэлов) на атомных электростанциях. Согласно исследованиям, такое покрытие уменьшает область повреждений от радиации на 15–20% и снижает скорость накопления водорода в 1,8 раз, что делает топливо более безопасным, как сообщает пресс-служба Минобрнауки РФ.

Толерантное ядерное топливо представляет собой инновационный вид топлива, создаваемый для атомных станций с целью минимизации риска аварий. Оно способно выдерживать значительные сбои, включая потерю охлаждения в реакторе, и предотвращать опасные реакции между цирконием и паром, которые могут спровоцировать взрыв. Исследователи покрыли циркониевый сплав хромовым слоем толщиной 6–10 микрометров с помощью метода магнетронного напыления и испытали его в приближенных к реальным условиях: при температурах от 360 градусов (рабочая температура твэлов) до 900 градусов (аварийная ситуация).

Результаты поражают: хромовое покрытие обеспечивает защиту материала, снижая риск взрывоопасных реакций. Водород, который имеет тенденцию к накоплению и может вызывать проблемы, задерживается на границе хрома и циркония, а его общее содержание в стержне уменьшается почти вдвое. Доцент ТПУ Виктор Кудияров подчеркнул, что такие твэлы могут стать основой нового поколения ядерного топлива, что повысит безопасность АЭС.

Источник: iXBT