The object of research, development or design (in Russian) : Nd2Zr2O7 керамики с различной вариацией допантов MgO.

The object of research, development or design (in Kazakh) : MgO допанттарының әртүрлі вариациясы бар Nd2Zr2O7 керамикалары.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является изучение устойчивости к накоплению радиационно-индуцированных повреждений и вызываемых ими последствий в инертных матрицах дисперсного ядерного топлива на основе MgO@Nd2Zr2O7 и Y2O3@Nd2Zr2O7 керамик.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – MgO@Nd2Zr2O7 және Y2O3@Nd2Zr2O7 керамикаларына негізделген дисперсті ядролық отынның инертті матрицаларында радиациядан туындаған зақымданулардың жинақталуына төзімділікті және олар тудыратын салдарды зерттеу.

Методы исследования (на русском) : растровая электронная микроскопия, энергодисперсионный анализ, рентгенофазовый анализ, измерение твердости и устойчивости к однократному сжатию, измерение теплопроводности.

Методы исследования (на казахском) : расторлық электронды микроскопия, энергиядисперсиялық талдау, рентгендік фазалық талдау, бір реттік қысуға төзімділік пен беріктікті өлшеу, жылу өткізгіштікті өлшеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Новизна проекта заключается в проверке ряда предложенных гипотез, связанных с возможностями повышения устойчивости к радиационным повреждениям за счет эффекта допирования стабилизирующими добавками, а также переходу к наноразмерным зернам. Новизна проведенных исследований заключается в разработке технологии получения Nd2Zr2O7 керамик с различной вариацией допантов MgO, обладающих повышенной устойчивостью к внешним воздействиям, включая радиационные повреждения и механические нагрузки. Разработана технология получения Nd2Zr2O7 керамик с различной вариацией допантов MgO, изменение которой приводит к процессам фазовых трансформаций. Анализ полученных РЭМ изображений при изменении концентрации допанта MgO в составе керамик позволил установить наличие незначительного увеличение размеров получаемых зерен, которое свидетельствует о процессах ускоренного спекания и кристаллизации, связанных с изменением термодинамических процессов внутри керамик при добавлении в них MgO. Формирование структуры зерен по типу внедрения, т.е. путем заполнения межзеренного пространства другими более мелкими зернами, согласно данным элементного анализа являющимися включения MgO приводит к дроблению зерен с образованием мелкодисперной упаковки зерен с заполненным межзеренным пространством.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаның жаңашылдығы тұрақтандырғыш қоспалармен допирлеу әсері арқылы радиациялық зақымға төзімділікті арттыру мүмкіндіктеріне, сондай-ақ наноөлшемді түйіршіктерге көшуге байланысты ұсынылған бірқатар гипотезаларды тексеруден тұрады. Жүргізілген зерттеулердің жаңашылдығы радиациялық зақымданулар мен механикалық жүктемелерді қоса алғанда, сыртқы әсерлерге төзімділігі жоғары MgO допанттарының әртүрлі вариациялары бар Nd2Zr2O7 керамикасын алу технологиясын әзірлеу болып табылады. MgO допанттарының әртүрлі вариациялары бар, оның өзгеруі фазалық трансформация процестеріне әкеледі, Nd2Zr2O7 керамикасын алу технологиясы жасалды. Керамика құрамындағы MgO допантының концентрациясы өзгерген кезде алынған РЭМ суреттерін талдау алынған түйіршіктер мөлшерінің шамалы ұлғаюының болуын анықтауға мүмкіндік берді, бұл оларға MgO қосылған кезде керамика ішіндегі термодинамикалық процестердің өзгеруіне байланысты жеделдетілген күйдіру және кристалдану процестерін көрсетеді. Енгізу түрі бойынша түйіршіктер құрылымын қалыптастыру, яғни түйіршікаралық кеңістікті басқа ұсақ түйіршіктермен толтыру, элементтік талдау деректеріне сәйкес, MgO қосылуы түйіршіктердің ұсақталуына әкеліп соғады, түйіршікаралық кеңістігі бар түйіршіктердің ұсақ дисперсті қаптамасын түзеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Экономический и экологический эффекты успешной реализации проекта будут заключаться в предлагаемой технологии создания модифицированных керамик, использующихся в качестве дисперсного ядерного топлива, что позволит увеличить срок эксплуатации и степень выгорания ядерного топлива, а также перейти на более безопасное и менее радиоактивное ядерное топливо на основе плутония, обладающего большими перспективами в ядерной энергетике. Переход на данное топливо позволит снизить степень накопления долгоживущих ядерных отходов, а также увеличить КПД выгорания ядерного топлива.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаны сәтті іске асырудың экономикалық және экологиялық әсері дисперсті ядролық отын ретінде пайдаланылатын модификацияланған керамика жасаудың ұсынылған технологиясында болады, бұл ядролық отынның қызмет ету мерзімі мен жану дәрежесін арттыруға, сондай-ақ ядролық энергетикада үлкен перспективалары бар плутоний негізіндегі қауіпсіз және аз радиоактивті ядролық отынға көшуге мүмкіндік береді. Осы отынға көшу ұзақ өмір сүретін ядролық қалдықтардың жинақталу дәрежесін төмендетуге, сондай-ақ ядролық отынның жану тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : не предусмотрено.

Level of implementation (in Kazakh) : қарастырылмаған.

Efficiency (in Russian) : Использование допанта MgO позволило создать двухфазные керамики обладающие повышенной устойчивостью к внешним воздействиям, а также высоким прочностным показателям.

Efficiency (in Kazakh) : MgO допантын қолдану сыртқы әсерлерге, сондай-ақ жоғары беріктік көрсеткіштеріне төзімділігі жоғары екі фазалы керамика жасауға мүмкіндік берді.

Field of application (in Russian) : ядерная энергетика, новые виды ядерного топлива, энергетический сектор.

Field of application (in Kazakh) : ядролық энергетикасы, ядролық отынның жаңа түрлері, энергетика секторы.