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国防科技网:俄罗斯研发突破性的核反应堆材料
文章来源:国防科技网 日期:2018年01月19日

  据媒体2018年1月15日报道 位于俄罗斯莫斯科的工程物理研究院(MEPhI)核研究大学的研究人员进行了一项关于使用同位素改性钼作为锆合金替代品的研究。该合金用于制造核燃料元件包壳,可使俄罗斯乃至全世界的核反应堆的安全性得到重大改善。

  目前,锆合金是用于二氧化铀芯块燃料元件包壳的主要材料。该材料在水中具有很高的耐冲蚀性和耐腐蚀性,同时具有较低的热中子俘获截面。然而,锆合金也有几个缺点,当温度达到700摄氏度以上,锆和水蒸汽发生反应产生热量并生成氢,并加速燃料元件包壳的恶化。这一现象紧急情况下对水冷式核电站是非常危险的。锆-蒸汽反应被认为是2011年福岛第一核电站核事故的原因之一。

  俄罗斯科学家认为他们可能已经找到了一种解决方案,即用离心同位素分离技术制造出一种同位素改性的钼材料。这种材料可以制造出热中子俘获截面与锆相似甚至更小的合金。MEPHI分子物理学系教授Borisevich说,该大学的研究为研究人员提供了“在俄罗斯现有的非铀同位素气体离心机技术基础上,设计大规模生产同位素改性钼的同位素分离系统所需的全部信息”。如果被采纳,这项技术可使核电站安全性大幅增加。

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