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用于防止第三代核电厂事故后果的设备的新材料

2020-11-12 09:47:27来源:编辑:

受JSC Atomenergoproekt委托,来自NUST MISIS的材料科学家已开始对现有材料进行认证研究,并选择一种新的材料来制造“熔融定位设备”-胶囊位于核反应堆的安全壳大楼中-用于Rosatom公司最大的国内外项目。熔体定位装置是核安全被动保护系统之一,在发生人为事故的情况下,可将基础和土壤与皮质隔离-反应堆容器及其核心的熔融物。

目前,俄罗斯正在土耳其,芬兰,中国,白俄罗斯,印度,孟加拉国等地建设核电站。Rosatom的国外订单组合包括36个发电装置。计划采用额外的被动保护系统,即所谓的“熔体遏制装置”,以确保3代以上反应堆的安全性提高。

熔体定位装置(“熔体捕集器”)是位于核反应堆安全壳内的带有特殊填料的钢制胶囊,旨在在严重事故中将核反应堆容器,内部构件和核反应堆堆芯的熔体局部化,它提供了土壤和地基的隔离,还可以冷却熔体。

如果发生冷却剂严重流失事故(例如切尔诺贝利核电站和福岛核电站的最大事故),反应堆容器可能会融化。在这种情况下,核心放射性有毒物质的残留物会落入该阱中,在那里它们被冷却到救援队能够工作的温度。

NUST MISIS冶金与强度物理系的专家,与混合纳米结构材料研究实验室一起,正在研究一个项目,为熔池选择一种新材料,这将保证反应堆所需的性能,包括极端模式。

在俄罗斯的保护系统中,“熔池”直接建在反应堆下方(在矿井的底部),是一个锥形金属结构,总重约750吨。捕集阱中充满了一种特殊的所谓的“牺牲材料”(填充剂),主要由铁和氧化铝组成。填料溶解在燃料熔体中,以减少其体积能释放并增加热交换表面,水通过捕集器体内的特殊管道填充该物料。

“在我们的实验室中,我们设法模拟了核反应堆的紧急运行,并跟踪了拟制造陷阱的各种材料的行为,”混合纳米结构材料实验室负责人亚历山大·科米斯塔罗夫解释说。-“对材料行为的分析将使得可以计算捕集阱箱的最小强度,从而确保有保证和安全地消除反应堆堆芯熔化的后果。该捕集阱能够防止因反应堆堆芯而造成的严重后果。核电站发生事故,但我相信,随着当今核安全技术的发展,将永远不必使用它。”

标签: 新材料

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