РИАН: создана модель безопасной работы ядерных реакторов на быстрых нейтронах

Российские ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) представили новаторскую математическую модель, предназначенную для обеспечения безопасной работы ядерных реакторов, использующих быстрые нейтроны и тяжелый жидкометаллический теплоноситель. Эти реакторы представляют собой перспективное направление в развитии атомной энергетики, и их проектирование требует глубокого понимания специфики материалов и процессов, происходящих в таких системах.

В отличие от традиционных ядерных реакторов на тепловых нейтронах, которые для передачи тепла используют воду, реакторы на быстрых нейтронах требуют альтернативных теплоносителей, которые не замедляют нейтроны. Одним из подходящих вариантов является тяжелый жидкометаллический расплав, состоящий из свинца и висмута. Однако такие теплоносители способны агрессивно взаимодействовать со стальными компонентами реактора, растворяя их при прямом контакте.

Для минимизации этого вредного влияния в жидкометаллический теплоноситель добавляют небольшое количество кислорода. Это позволяет образовать на поверхности стали защитную оксидную пленку, которая препятствует коррозии. Однако, если эта оксидная пленка станет слишком толстой, это может привести к перегреву активной зоны реактора — области, где происходит контролируемая ядерная реакция.

Разработка технологии обращения с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями (ТЖМТ) является ключевым аспектом для обеспечения надежности, безаварийности и безопасности работы таких реакторов. С помощью новой модели, созданной в рамках совместного проекта МФТИ и Объединенного института высоких температур Российской академии наук (РАН), исследователи смогли глубже понять коррозионные процессы, которые происходят в условиях сложных взаимодействий между теплоносителем и материалами реактора.

По словам Владислава Николаева, начальника группы отдела разработки реакторных установок большого мощности в госкорпорации «Росатом», данный подход позволил последовательно и согласованно объяснить результаты коррозионных экспериментов, демонстрируя частичное или полное растворение внешнего слоя оксидной пленки. Важно отметить, что это было достигнуто без учета дополнительных факторов, таких как эрозионное утонение оксидного слоя в потоке теплоносителя.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что вспышка птичьего гриппа стала причиной гибели аргентинских морских слонов.