В журнале «Nuclear Engineering and Design» вышел новый обзор по обобщению высокоэнергетического воздействия на цирконий и его сплавы

Научный сотрудник лаборатории перспективных технологии ТНЦ СО РАН Михаил Слободян продолжил цикл работ по обобщению результатов высокоэнергетического воздействия на цирконий и его сплавы ( https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2021.103630 и https://doi.org/10.1016/j.net.2020.10.005 ) и опубликовал очередной обзор «High-energy surface processing of zirconium alloys for fuel claddings of water-cooled nuclear reactors» ( https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111364 ) в высокорейтинговом журнале «Nuclear Engineering and Design».

Его актуальность обоснована тем, что циркониевые сплавы являются одним из основных конструкционных материалов для изготовления оболочек ядерного топлива реакторов с водяным охлаждением. При этом их функциональные свойства во многом зависят и от характеристик поверхности. В связи с этим в последние годы их модифицированию было посвящено значительное количество исследований. В частности, они направлены на решение одной из наиболее актуальных проблем при эксплуатации топливных оболочек из циркониевых сплавов, заключающейся в риске возможных аварий с потерей теплоносителя в реакторе (loss of coolant accident – LOCA).

В настоящее время разработана концепция толерантного топлива, устойчивого к LOCA (accident-tolerant fuel – ATF), которая включает нанесение защитных покрытий и/или модифицирование поверхности оболочек. К настоящему времени опубликовано множество результатов по высокоэнергетической модификации поверхности циркония и его сплавов, включая лазерную и плазменную обработку, облучение сильноточным импульсным электронным пучком, а также ионную имплантацию. Однако эти данные не были обобщены и проанализированы с точки зрения возможности реализации для указанных целей. Подготовленный М.С. Слободяном обзор призван восполнить этот пробел в знаниях. Основное внимание уделяется критическому осмыслению достижений, а также проблемам и перспективам дальнейшего совершенствования технологий.