Ученые Томского политехнического университета (ТПУ), университетов Чехии и Беларуси разрабатывают нанокомпозитные покрытия, устойчивые к радиационным воздействиям, сообщает пресс-служба ТПУ. О своей работе ученые рассказали на проходящем в Томске V Международном конгрессе «Потоки энергии и радиационные эффекты» (EFRE-2016).

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

Ученые ведут исследования в двух направлениях: фундаментальные основы создания радиационностойких нанокомпозитов и создание систем для тестирования свойств таких материалов. Главной областью применения таких нанокомпозитов будет 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», — приводятся в сообщении пояснения Владимира Углова.

Сейчас ученые работают над созданием топливных гранул для ядерных реакторов четвертого поколения. Предполагается. что они будут представлять собой гранулы диаметром менее миллиметра, внутри которых будет помещено топливо, окруженное многослойной оболочкой из наноматериалов на основе керамики.

«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», — говорит Углов.

Ученые уже создали ряд нанокомпозитных материалов, которые проявили подходящие физико-механические свойства. Следующим этапом работы будет испытание их радиационных свойств. Как полагают ученые, основным названием разрабатываемых материалов будет их использование в ядерных реакторах и космическом приборостроении, а также в других областях, где предполагается работа в экстремальных условиях: