Ученые Томского политехнического университета (ТПУ), университетов Чехии и Беларуси разрабатывают нанокомпозитные покрытия, устойчивые к радиационным воздействиям. Они могут использоваться в ядерных реакторах и космическом приборостроении. Об этом ученые рассказали на V Международном конгрессе «Потоки энергии и радиационные эффекты» (EFRE-2016), который проходит в Томске со 2 по 7 октября, сообщает пресс-служба вуза.

Разработка ведется в лаборатории №1 Института физики высоких технологий ТПУ под руководствомГеннадия Ремнева при сотрудничестве профессора Университета Западной Богемии (Чехия) Йиндриха Мусила и профессора Белорусского государственного университета, по совместительству сотрудника лаборатории №1 ТПУ Владимира Углова.

По словам профессора Углова, сейчас работы ведутся по двум направлениям: фундаментальные основы создания радиационностойких нанокомпозитов и создание систем для тестирования свойств таких материалов.Одна из главных областей применения нанокомпозитных материалов — ядерная энергетика.

«Сейчас в реакторах третьего поколения на промежуточном уровне реализовано понятие “нано”: наночастицы оксида иттрия здесь используются для поглощения радиационных вакансий — “полостей”, возникающих в результате облучения. Таким образом, предотвращается “распухание” материала, а, следовательно, перезагрузка реактора может осуществляться значительно реже», — поясняет Владимир Углов.

Широкое применение нанокомпозитные материалы, разрабатываемые учеными ТПУ вместе с коллегами из Чехии и Беларуси, могут найти в ядерных реакторах четвертого поколения. В них будут использоваться топливные гранулы диаметром менее миллиметра: внутрь такой гранулы будет помещено топливо, окруженное многослойной оболочкой из наноматериалов.

«Это будут керамические покрытия, так как им предстоит работать при температуре свыше тысячи градусов. Эти материалы должны решать множество задач: должны быть достаточно прочными, эластичными, пластичными, обладать достаточной теплопроводностью», — добавляет профессор.

Владимир Углов отмечает, что такие нанокомпозитные покрытия могут быть востребованы не только в ядерной энергетике, но и в других областях, где предполагается работа в экстремальных условиях: в космосе, в паровых турбинах тепловых станций.

Cинтез и тестирование новых материалов осуществляется на базе ТПУ. В лаборатории №1 уже был получен ряд нанокомпозитных материалов, которые проявили подходящие физико-механические свойства. Далее ученым предстоит протестировать их радиационные свойства. В этом году научный коллектив во главе с профессором Угловым получил грант Российского научного фонда на исследования стойкости этих покрытий к радиационным воздействиям.