Композитни материјали у нуклеарној енергетици

Национални истраживачки нуклеарни универзитет (МИФИ) и Курчатовски институт завршили су прву фазу експеримената са материјалом који је необичан за производњу облога за нуклеарно гориво – композитним материјалом на бази силицијум карбида.

Његовом применом ефикасност руских нуклеарних електрана повећала би се до 50%.
Композитни материјали имају врло широку примену. Користе се у изградњи авиона и аутомобила, као и у технологијама посебне намене. У нуклеарној енергетици, због њене специфичности, увођење различитих новитета укључујући оне везане за композите одвија се споро и опрезно, претходе му дуга и темељна испитивања. Први експерименти са новим облогама за нуклеарно гориво показали су да оне издржавају далеко више температуре у односу на оне цирконијумске. Промена материјала омогућила би већу ефикасност нуклеарне електране. Представник научноистраживачког центра Курчатовски институт Андреј Гагарински каже:

- Те облоге могу бити различите. На пример за реакторе са водом под притиском, који су за Русију уобичајени, за израду облога користи се цирконијумска легура. Код других реактора чак је могћа примена челичних или керамичких облога. Сваки материјал има своје предности и недостатке као што су пластичност и пропустљивост. Шта је за стручњаке мана облога за реакторе са водом под притиском? Чињеница да садрже цирконијум.

У случају хаварије, када настају велике количине водене паре, циркониј ступа у реакцију са њима и емитуије водоник, а то је опасно, истиче експерт. Челичне облоге су добре по многим карактеристикама, али оне апсорбују неутроне, дакле не одговарају термореакторима баш најбоље. Композитне облоге немају многе од тих недостатака. Њихове предности су отпорност на високе температуре, ниска деградација својстава због изложености радијацији, висока сигурност у раду и отпорност на корозију.

За сада се сировине за производњу композита допремају из Јапана. Али у перспективи у Русији ће бити покренута сопствена производња, убеђен је главни стручњак Института за привредне нуклеарне технологије Националног истраживачког нуклеарног универзитета Валериј Астафјев:

- Сада смо на самом почеку пута, у овој фази радићемо на комплексним испитивањима тих материјала без горива. Имамо могућност за њихову израду на бази конаца, такозваних армираних облога, али за сада бисмо користили јапанске конце. Ако добијемо позитивне резултате, радићемо на руским технологијама њихове производње.

Према стручним прогнозама за испитивање својстава материјала у условима изложености радијацији биће потребно неколико година. Истовремено са Русијом нови материјал за нуклеарну енергетику тестира се и у САД, Француској и још неколико европских земаља. Ово је тек почетак међународне нуклеарно-композитне трке.