Các nhà khoa học Nga phát triển lớp phủ giảm thiểu nguy cơ rò rỉ phóng xạ

Theo kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Materials Letters, các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Tomsk (Tomsk Polytechnic University -TPU) của Nga đã tìm ra giải pháp giảm thiểu nguy cơ rò rỉ phóng xạ - tháo gỡ một trong những vấn đề cấp bách mà các lò phản ứng hạt nhân phổ biến nhất trên thế giới hiện nay gặp phải.

Các nhà khoa học đã phát triển một lớp phủ cho vỏ thanh nhiên liệu trong lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân, từ đó làm tăng đáng kể khả năng chống ăn mòn và gần như loại bỏ nguy cơ xảy ra rò rỉ phóng xạ.

Các nhà khoa học Nga phát triển lớp phủ giảm thiểu nguy cơ rò rỉ phóng xạ
Lớp phủ mới được phát triển có độ tin cậy cao, thân thiện với môi trường.

Thanh nhiên liệu hạt nhân là bộ phận chính của lò phản ứng hạt nhân, bên trong diễn ra quá trình phân hạch phóng xạ. Theo các nhà khoa học TPU, trong trường hợp khẩn cấp, khi nhiệt độ trong lõi của lò phản ứng tăng lên quá cao - gọi là tình trạng “nóng chảy hạt nhân”, phản ứng giữa hơi nước với lớp phủ zirconium của thanh nhiên liệu có thể dẫn đến rò rỉ phóng xạ. Trong quá trình zirconium phản ứng với hơi nước, hydro cực kỳ dễ cháy được giải phóng; khi đó, các lớp vỏ dễ dàng đánh mất đặc tính và xuất hiện những khe hở dẫn đến rò rỉ.

Do đó, các nhà khoa học đã tạo ra lớp phủ đặc biệt, bằng cacbua silic, trên bề mặt lớp vỏ để ngăn chặn những tình huống tương tự. Lớp phủ mới được phát triển có độ tin cậy cao, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí sản xuất, cũng như có cách phủ rất đơn giản.

Giáo sư Andrey Lider tại Khoa Vật lý Thực nghiệm của TPU chia sẻ nhóm chuyên gia đã nghiên cứu cách thức để sửa đổi cấu trúc bề mặt của các vật liệu zirconium khác nhau được sử dụng trong thanh nhiên liệu. Quá trình thử nghiệm đã chứng minh lớp phủ mới được nhóm phát triển giúp tăng khả năng bảo vệ trước những hư hỏng cơ học có thể xảy ra trong quá trình hoạt động.

Các nhà khoa học giải thích thêm rằng lớp phủ bằng cacbua silic có khả năng chống chịu nhiệt độ cao và hiệu suất chống ăn mòn tuyệt vời. Các chuyên gia của TPU đã xác định được những chế độ sử dụng tối ưu của vật liệu này, cho phép tạo ra lớp phủ có độ xốp thấp, bền và bám dính cao với bề mặt của hợp kim zirconium.

Ngoài ra, trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học TPU lần đầu tiên sử dụng phương pháp chụp cắt lớp siêu âm để theo dõi tình trạng của lớp phủ bảo vệ vật liệu zirconium. Các tác giả tin tưởng phương pháp này có thể trở thành một yếu tố quan trọng trong các hệ thống an toàn tại các nhà máy điện hạt nhân.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự định tiếp tục cải tiến lớp phủ mới, thử nghiệm độ ăn mòn và tiến hành các thí nghiệm cơ học, cũng như phát triển các phương pháp sử dụng lớp phủ cho những sản phẩm có hình dạng phức tạp.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Chiếc nĩa thần kỳ có thể thay đổi hương vị của thức ăn

Chiếc nĩa thần kỳ có thể thay đổi hương vị của thức ăn

Chiếc nĩa có thể khiến những miếng gà rán, những miếng bò bít tết trở nên đậm đà hơn.

Đăng ngày: 05/01/2022
Nhóm chuyên gia chế tạo robot lỏng hoạt động liên tục không cần điện

Nhóm chuyên gia chế tạo robot lỏng hoạt động liên tục không cần điện

Robot tí hon với đường kính 2 mm có thể lấy năng lượng từ môi trường xung quanh, sau đó tự động thu thập và vận chuyển hóa chất.

Đăng ngày: 05/01/2022
Trung Quốc ra mắt trạm xăng tự động 100% đầu tiên

Trung Quốc ra mắt trạm xăng tự động 100% đầu tiên

Một trạm xăng ngoài trời sử dụng robot tiếp nhiên liệu tự động hoàn toàn hôm 29/12 được đưa vào hoạt động ở tây nam Trung Quốc.

Đăng ngày: 05/01/2022
Nhận công nghệ năng lượng hạt nhân từ Nhật, Bill Gates chuẩn bị xây lò phản ứng tiên tiến tại Mỹ

Nhận công nghệ năng lượng hạt nhân từ Nhật, Bill Gates chuẩn bị xây lò phản ứng tiên tiến tại Mỹ

Theo tuần báo Yomiuri đưa tin, một lò phản ứng hạt nhân công nghệ cao sắp xuất hiện tại bang Wyoming, Hoa Kỳ.

Đăng ngày: 04/01/2022
Australia phát triển chip có não người

Australia phát triển chip có não người

Các chuyên gia thuộc công ty Cortical Labs, Australia đã thành công nghiên cứu cách tích hợp nơ ron thần kinh sinh học với chip xử lý thông tin truyền thống.

Đăng ngày: 04/01/2022
Phát triển chip điện tử cấy dưới da lưu thông tin tiêm chủng Covid-19

Phát triển chip điện tử cấy dưới da lưu thông tin tiêm chủng Covid-19

Công ty DSruptive Subdermals của Thụy Điển, chuyên về vi điện tử cấy ghép đã phát triển một loại chứng nhận tiêm phòng Covid-19 dưới dạng một chip điện tử cấy dưới da.

Đăng ngày: 03/01/2022
Giới thiệu phà chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới

Giới thiệu phà chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới

Phà chạy bằng hydro có thể chở 75 hành khách rất thân thiện với môi trường, có thể giúp cứu hành tinh khỏi tác động xấu của biến đổi khí hậu.

Đăng ngày: 01/01/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News