Мирный атом: взгляд за вековой горизонт

Десять лет назад коллектив ученых ЦНИИ КМ "Прометей" (сегодня входит в структуру НИЦ "Курчатовский институт") был удостоен Государственной премии в области науки и техники за создание нового класса сталей для корпусов стационарных ядерных реакторов. Тогда впервые была озвучена фантастическая цифра: реакторы из новых материалов могут безопасно работать в течение ста лет.

Однако на этом прогресс не останавливается. Доктор технических наук Борис Марголин и кандидат технических наук Елена Юрченко (НИЦ "КИ" — ЦНИИ КМ "Прометей") опубликовали в журнале "Вопросы материаловедения" (№ 2 за 2023 год) результаты серии новых испытаний и расчетов.

В своих исследованиях ученые провели более углубленный анализ всех основных факторов, влияющих на деградацию материалов корпусов водо-водяных энергетических реакторов и их опорных конструкций, включая материал сварных швов. Дали более детальное формульное описание основных механизмов охрупчивания материалов с объемно-центрированной кубической (ОЦК) решеткой. Рассмотрели дозовые зависимости (по каждому фактору) для прогнозирования радиационного охрупчивания сталей современных марок. Комплексно изучили влияние присутствующих в составе стали фосфора и меди, никеля, марганца и кремния, интенсивность нейтронного облучения (флакс нейтронов), температурное воздействие и фактор времени. Это нашло свое отражение в основных уравнениях для расчета сопротивления хрупкому разрушению материалов ядерных реакторов.

Так, шаг за шагом, формируется точный инструментарий, позволяющий, во-первых, максимально корректно прогнозировать срок безопасной эксплуатации каждого действующего реактора, а во-вторых, двигаться к созданию радиационно стойких материалов будущего.

Полная версия статьи

Фото: Вячеслав Степанов