Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами из Белоруссии и Казахстана выяснили, что хромовое покрытие делает ядерное топливо более устойчивым к авариям. Они нанесли тонкий слой хрома на циркониевый сплав, который используют для оболочек топливных стержней (твэлов) на АЭС. Исследования показали, что такое покрытие снижает зону повреждений от радиации на 15–20% и замедляет накопление водорода в 1,8 раза, что делает топливо безопаснее, сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ.

Изображение сгенерировано Kandinsky

Толерантное ядерное топливо — это новый тип топлива, который разрабатывают для атомных станций, чтобы минимизировать риск аварий. Оно может выдерживать серьёзные сбои, например, потерю охлаждения в реакторе, и не допускать опасной реакции между цирконием и паром, которая может привести к взрыву. Учёные покрыли циркониевый сплав слоем хрома толщиной 6–10 микрометров с помощью технологии магнетронного напыления и протестировали его в условиях, близких к реальным: при температурах от 360 градусов (рабочая температура твэлов) до 900 градусов (аварийная ситуация).

Результаты впечатляют: хромовое покрытие защищает материал, снижая риск взрывоопасных реакций. Водород, который может накапливаться и вызывать проблемы, задерживается на границе хрома и циркония, а его общее количество в стержне уменьшается почти вдвое. Доцент ТПУ Виктор Кудияров отметил, что такие твэлы могут стать основой для нового поколения ядерного топлива, что повысит безопасность АЭС.