Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "1417"
Новости LANL - Материалы в экстремальных условиях ядерного реактора На сайте Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) советуем прочесть статью "How materials are impacted by the extreme conditions of a nuclear reactor" - "Материалы в экстремальных условиях ядерного реактора".
Внутренность ядерного реактора - коварное место. Нейтроны, вырываясь из нестабильных радиоактивных атомов, сталкиваются с соседними атомами, в результате чего их ядра разрываются, что приводит к высвобождению большего количества нейтронов, которые поражают дополнительных соседей в каскаде реакций деления. Весь процесс тщательно контролируется с использованием, в том числе надежных защитных контейнеров для обеспечения безопасности. Эти контейнеры, однако, не полностью избавлены от рикошетирующих атомов и нейтронов-изгоев. Со временем они накапливают повреждения и больше не могут использоваться. Ученые проводят работу по изучению стали, из которой изготавливаются эти контейнеры. Вместо того, чтобы просто исследовать поврежденную сталь из старого реактора, они пытаются понять на фундаментальном уровне, что происходит с атомами, из которых состоит сталь. Реакторы будущего могут быть еще безопаснее и экономичнее, если в них будут использоваться материалы, оптимизированные для суровых условий. Ученые хотят получить механистическое понимание того, как материалы подвергаются радиационному, коррозионному и тепловому воздействию, надеются, что это понимание в будущем перейдет в реальные системы». В настоящее время в мире 440 ядерных реакторов производят около 10% мировой электроэнергии. Хотя ядерная энергия является надежным источником электричества, который не зависит от сжигания ископаемого топлива и не вызывает значительных выбросов углерода, степень, в которой ядерная энергия будет включена в будущие потребности разных стран в энергии, в настоящее время постоянно меняется. Большинство существующих реакторов построены в 70-х и 80-х годах, и многие из них достигли или близки к пределу предполагаемого срока эксплуатации. Кроме того, опасения по поводу безопасности и накопления радиоактивных отходов на протяжении десятилетий сдерживали производство новых реакторов. Сегодня, когда усиливается обеспокоенность по поводу растущих потребностей в энергии и изменения климата, сторонники ядерной энергетики убеждены, что новые реакторы должны быть жизненно важной частью энергетического портфеля. С этой целью многие частные компании продвигаются вперед с новыми стратегиями и конструкциями реакторов. Кроме того, многочисленные программы посвящены моделированию и тестированию альтернативных видов топлива, теплоносителей и реакторов нового поколения, а также исследованию основ ядерной энергетики для внедрения инноваций. Новые типы топлива или стратегии переработки могут помочь повысить эффективность и, возможно, повторно использовать радиоактивные отходы, а охлаждающие жидкости, отличные от воды, могут сделать реакторы более безопасными, уменьшив вероятность расплавления. Однако материалы, из которых изготавливаются реакторы, по-прежнему будут подвергаться экстремальным условиям, что ограничит срок их безопасного использования. Очень важно, что во многих случаях материалы реактора одновременно подвергаются и облучению, и коррозии. Проект FUTURE специально нацелен на выявление взаимосвязи между этими экстремальными средами. FUTURE - исследовательский центр Energy Frontiers, финансируемый Министерством энергетики, который объединяет шесть американских институтов: Лос-Аламосской и Тихоокеанской северо-западной национальных лабораторий, Калифорнийского университета Беркли, Государственных университетов Северной Каролины и Боулинг-Грин, Университета Вирджинии. Используется моделирование и эксперименты, чтобы точно определить, как облучение влияет на коррозию в различных типах материалов и средах. Обладая этой информацией, можно сделать осознанный выбор лучших материалов для использования в реакторах следующего поколения. Полностью статья доступна здесь Загрузить:
|
Вход, регистрация
