Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00101 AP13068156-OT-24 0122РК00030
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 2 43
Total number of pages Patents Illustrations
50 0 16
Amount of funding Code of the program Table
24995565 AP13068156 0
Name of work
Изучение влияния радиационных повреждений на теплофизические свойства инертных матриц на основе оксидов для тепловыделяющих сборок
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Кадыржанов Даурен Бахытжанович , Здоровец Максим Владимирович , Шлимас Дмитрий Игорьевич ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева"
Abbreviated name of the service recipient НАО "ЕНУ им.Л.Н.Гумилева"
Abstract

В качестве объектов исследования были выбраны тугоплавкие MgO, WO3, ZrO2 керамики.

Зерттеу нысандары ретінде MgO, WO3, ZrO2 баяу балқитын керамикалар таңдалды.

Целью данного исследования является изучение влияния накопления радиационных повреждений на изменение теплофизических параметров в поврежденном слое оксидных тугоплавких керамик, рассматриваемых в качестве перспективных материалов для создания инертных матриц дисперсного ядерного топлива.

Бұл зерттеудің мақсаты дисперсті ядролық отынның инертті матрицаларын жасау үшін перспективті материалдар ретінде қарастырылатын оксидті баяу балқитын керамиканың зақымдалған қабатындағы жылу физикалық параметрлердің өзгеруіне радиациялық зақымданудың жинақталуының әсерін зерттеу болып табылады.

Рентгеновская дифракция, растровая электронная микроскопия, оптическая спектроскопия, методы определения твердости и прочности, теплофизических параметров.

Рентгендік дифракция, расторлық электронды микроскопия, оптикалық спектроскопия, қаттылық пен беріктікті анықтау әдістері, жылу-физикалық параметрлер.

В ходе проведенных исследований было установлено, что на снижение теплофизических параметров исследуемых оксидных керамик оказывает влияние величина накопленных структурных искажений. Для ZrO2, накопление структурных искажений, приводящее к полиморфным трансформациям, приводит к изменению скорости снижения теплофизических параметров, связанных с фазовыми изменениями (полиморфными превращениями типа m – ZrO2 → c – ZrO2). В случае изменения типа ионов при облучении (при переходе от ионов Kr15+ к ионам Xe23+) наблюдается увеличение снижения теплофизических параметров при высокодозном облучении, которое в свою очередь обусловлено эффектами более выраженных структурных деформаций, за счет увеличения ионизационных потерь в материале. Установлено, что при малых флюенсах облучения (порядка 10^10 – 10^12 ион/см2) изменения теплопроводности не установлены, из чего следует, что изолированность структурных изменений, возникающих вдоль траектории движения ионов в поврежденном слое, не оказывают существенного влияния на ухудшение теплопередачи. Также на возникающие изменения электронной плотности при облучении при малых флюенсах не оказывают влияние на снижение теплопроводности. Основное влияние на снижение теплофизических параметров оказывает накопительный эффект структурных искажений и деформационных включений, возникающий в результате накопительного эффекта при увеличении флюенса облучения.

Жүргізілген зерттеулер барысында зерттелетін оксидті керамиканың жылу физикалық параметрлерінің төмендеуіне жинақталған құрылымдық бұрмаланулардың шамасы әсер ететіні анықталды. ZrO2 үшін, полиморфты түрлендірулерге әкелетін құрылымдық бұрмаланулардың жинақталуы фазалық өзгерістерге байланысты жылу физикалық параметрлердің төмендеу жылдамдығының өзгеруіне әкеледі (m – ZrO2 → c – ZrO2 типті полиморфты түрлендірулер). Сәулелену кезінде иондардың түрі өзгерген жағдайда (Kr15+ иондарынан Xe23+ иондарына ауысқан кезде) жоғары дозалы сәулелену кезінде жылу физикалық параметрлердің төмендеуінің жоғарылауы байқалады, бұл өз кезегінде материалдағы иондану шығындарының жоғарылауына байланысты айқын құрылымдық деформациялардың әсеріне байланысты. Сәулеленудің шағын флюенстері кезінде (шамамен 10^10 – 10^12 ион/см2) жылу өткізгіштіктің өзгерістері анықталмағаны анықталды, бұл зақымдалған қабаттағы иондардың қозғалыс траекториясы бойында пайда болатын құрылымдық өзгерістердің оқшаулануы жылу берудің нашарлауына айтарлықтай әсер етпейтінін көрсетеді. Сондай-ақ, шағын флюенспен сәулелену кезінде пайда болатын электронды тығыздықтың өзгеруіне жылу өткізгіштіктің төмендеуіне әсер етпейді. Жылу физикалық параметрлердің төмендеуіне негізгі әсер құрылымдық бұрмаланулар мен деформациялық қосылыстардың жинақтаушы әсері болып табылады, бұл сәулелену флюенсінің жоғарылауымен жинақтаушы әсердің нәтижесінде пайда болады.

Экономический эффект реализации проекта заключается в получении новых уникальных данных о возможностях применения новых типов материалов для дисперсного ядерного топлива.

Жобаны іске асырудың экономикалық тиімділігі дисперсті ядролық отын үшін материалдардың жаңа түрлерін қолдану мүмкіндіктері туралы жаңа бірегей деректерді алу болып табылады.

не предусмотрено

қарастырылмаған

Эффективность предлагаемой технологии заключается в использовании наноструктурных оксидных керамик в качестве материалов дисперсного топлива, что позволит существенно снизить степень радиационного повреждения и увеличить срок эксплуатации.

Ұсынылған технологияның тиімділігі наноқұрылымды оксидті керамиканы дисперсті отын материалдары ретінде пайдалану болып табылады, бұл радиациялық зақымдану дәрежесін едәуір төмендетуге және қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді.

ядерная энергетика, материалы инертных матриц, ядерное дисперсное топливо, высокотемпературные реакторы.

ядролық энергетика, инертті матрицалық материалдар, ядролық дисперсті отын, жоғары температуралы реакторлар.

UDC indices
539.216; 539.22; 538.91-405; 548; 620.18; 621.039.53
International classifier codes
29.19.04; 58.33.09;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Радиационные повреждения; оксидные керамики; структурные повреждения; радиоционно-индуцированная деградация; дефекты;
Key words in Kazakh
Радиациялық зақым; оксидті керамика; құрылымдық зақымданулар; радиациялық индукцияланған деградация; ақаулар;
Head of the organization Сыдыков Ерлан Батташевич доктор исторических наук / Профессор
Head of work Кадыржанов Даурен Бахытжанович Phd / -
Native executive in charge