REKLAMA

Newsletter

Dołącz do newslettera:
Zaznacz, jakie informacje Cię interesują:

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez wydawcę serwisu rynekfarb.pl w celu realizacji usługi „Newsletter rynekfarb.pl". Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi.

Potwierdzam zaznajomienie się z Instrukcją dla subskrybentów oraz z Polityką prywatności.

Kliknij i zapisz się bezpłatnie do naszego newslettera ›

Powłoka MIT, która będzie chronić reaktory jądrowe

Naukowcy z Laboratorium Reaktora Jądrowego MIT oraz Westinghouse Electric Co. otrzymali od Exelon Generation dofinansowanie na opracowanie specjalnej powłoki do zastosowania w reaktorach jądrowych. Ma ona chronić koszulki paliwowe, otaczające pręty zawierające substancję radioaktywną.

reaktory jądrowe powłoka MIT

Fot. Exelon Generation

Koszulka paliwowa to cienkościenna rurka, otaczająca pręt paliwowy w reaktorze jądrowym. Najczęściej wykonana z odpornego na wysokie temperatury zircaloyu, stopu cyrkonowego z domieszkami, zapobiega wyciekowi substancji radioaktywnej. Stale działają na nią jednak pewne szkodliwe czynniki, które w dłuższej perspektywie grożą jej uszkodzeniem. Nad ochroną przed tymi czynnikami pracują właśnie naukowcy z MIT.

Miliony dolarów na naprawę

Wspomniane szkodliwe czynniki, działające na koszulki paliwowe w reaktorach lekkowodonych (LWR – ang. Light Water Reactor), to:

  • ścieranie i zużycie wynikające z tarcia między prętem a siatką dystansującą,
  • porowaty osad korozyjny (zanieczyszczenia CRUD),
  • absorpcja wodoru,
  • kryzys wrzenia.

Tarcie może spowodować przetarcie koszulki, natomiast zanieczyszczenia CRUD i absorpcja wodoru – jej zniszczenie przez korozję. Kryzys wrzenia oznacza natomiast, że nastąpiło przejście standardowego typu wrzenia chłodziwa, czyli przechłodzonego wrzenia pęcherzykowego, w przepływ błonowy, wskutek którego paliwo zostaje odizolowane warstwą pary wodnej. W konsekwencji pogarsza się przepływ ciepła w reaktorze.

Wszystkie te czynniki mogą spowodować uszkodzenie koszulki paliwowej, a w konsekwencji – uwolnienie reaktywnej substancji do chłodziwa. A każdy dzień stracony na naprawę takiej usterki kosztuje, bagatela, 1 milion $.

reaktory jądrowe powłoki MIT

Reaktor jądrowy. Umieszczone pręty paliwowe otoczone są koszulkami paliwowymi.
Fot. Rama / Wikimedia Commons

Technologia w trybie express

Zespół z MIT postawił sobie za cel w ciągu trzech lat opracować skuteczną technologię, która będzie chronić koszulki przed wspomnianymi czynnikami. Naukowcy zamierzają z nimi walczyć przy pomocy specjalnej powłoki oraz modyfikacji stopu zircaloy na poziomie nano- i mikro-. Przewidywane rezultaty to:

  • zminimalizowanie lub zapobieganie tworzeniu się osadów i absorpcji wodoru, co zwiększy czas życia, stabilność oraz gęstość mocy paliwa,
  • zwiększenie twardości, by zapobiec ścieraniu koszulek w wyniku tarcia prętów o oddzielającą je od siebie siatkę dystansującą,
  • zwiększenie krytycznego strumienia ciepła (CHF), by poprawić przepływ ciepła w reaktorze.

Powłoka wraz z modyfikacjami mają zostać zastosowane w komercyjnych reaktorach w USA już w roku 2019. To niezwykle ambitny cel, ponieważ trzy lata na rozwinięcie podobnej technologii jest czasem bardzo krótkim. Zazwyczaj opracowanie rozwiązania w laboratorium oraz jego implementacja dla komercyjnych reaktorów zajmuje w sumie od 10 do 15 lat.

reaktory jądrowe powłoka MIT

Prof. Michael Short, szef zespołu badawczego w MIT pracującego nad technologią. Fot. MIT

Źródło: pcimag.com

Czytaj również

Oceń artykuł:
Oceń pozytywnieOceń negatywnie
100%
0%
Ocen: 1
Loading...Loading...
Napisz do redakcji
Podziel się

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 REKLAMA