Про нову стали, яка продовжить життя корпусів атомних реакторів до 100 років, розповів лауреат Державної премії в галузі науки і техніки Георгій Павлович Карзов.
«Матеріал - він як повітря, - каже Георгій Павлович Карзов, лауреат Державної премії в галузі науки і техніки 2013 року. - Поки повітря чисте, ми не замислюємося про те, чим ми дихаємо. Але варто з'явитися якимось забруднень або нестачі кисню, тут же звертаємо на це увагу. З матеріалами відбувається те ж саме - поки все працює як треба, ніхто не замислюється, з чого це зроблено ».
державна премія
, Яку заступник директора ЦНДІ конструкційних матеріалів (КМ) «Прометей» Георгій Павловчем Карзов розділив з директором Курчатовський центру ядерних технологій Ярославом Штромбахом і генеральнмй директором ВАТ НВО «Центральний науково-дослідний інститут технології машинобудування» Олексієм Дубом, присуджена за розробку особливої стали. Завдяки своїм складом ця сталь має високу радіаційну стійкість. Термін життя ядерного реактора, виготовленого з використанням такої стали, досягає 100 років.
Якщо говорити про техніку, то матеріали - це перш за все знання. Знання про те, як той чи інший матеріал поведеться в певній ситуації, про технології виробництва і про те, яким має бути виробництво, на якому буде реалізована дана технологія. «Тільки ті матеріали ми можемо назвати нашими, вітчизняними, які повністю виробляються в нашій країні - від формули до виробництва з них кінцевого продукту», - вважає Карзов.
Сталь марки 15Х2МФA-A повністю вітчизняний продукт, який не має світових аналогів. Шлях до нового матеріалу почався майже 75 років тому, коли був утворений інститут «Прометей» і його першої стратегічним завданням стала розробка броні для легендарного танка Т-34. Після закінчення Великої Вітчизняної війни інститут переключився на розробку матеріалів для перших радянських атомних підводних човнів.
Чому сталь для корпусу атомного реактора повинна володіти якимись особливими властивостями? Під дією нейтронного опромінення відбувається спотворення кристалічної решітки матеріалу, в результаті чого матеріал втрачає пластичність і набуває крихкість. Крім того, під впливом радіації в матеріалі йдуть дифузійні процеси (в звичайних умовах такі процеси мають значення лише при температурі на 200 ° С і вище). І це теж призводить до втрати пластичності. І якщо зміни кристалічної решітки зупинити неможливо, то з дифузією можна боротися, змінюючи склад стали.
У стали 15Х2МФA-A, завдяки високому ступені очищення від домішок, дифузійні процеси мінімізовані. Випробування стали проводилися як на експериментальних реакторах, так і на діючій Кольської АЕС, в умовах, коли дія нейтронного опромінення в кілька разів перевищує звичайний вплив на корпус реактора. Секрет унікальної стали криється в її назві. 15Х2МФA-A: 15 означає, що вміст вуглецю не перевищує 0,15%; Х2 - більше 2% хрому, точніше 2,5%; М - до 1% молібдену; Ф - до 0,35% ванадію, А - чиста по домішках, а друга А означає, що особливо чиста. Домішки, а в стали це зазвичай фосфор і мідь, якраз найбільше дифундують, тому суперочістка - неодмінна умова для суперматеріал. У стали «Прометея» порядку 0,005% фосфору і 0,15% міді. У звичайних сталях, наприклад, допускається вміст фосфору до 0,05%.
В даний час на українському заводі «Енергомашспецсталь», що входить до складу ВАТ «Атоменергомаш», виготовляються три компонента корпусу атомного реактора проекту ВВЕР-ТОІ (типовий оптимізований і інформатизованих проект двохблочний АЕС з реактором технології ВВЕР - водо-водяний енергетичний реактор, що виконується в сучасній інформаційному середовищі і відповідно до вимог ядерної та радіаційної безпеки), які можуть бути використані для будівництва Курської АЕС-2. Виробництво сталі і виробів з неї також контролюється фахівцями ЦНДІ «Прометей».
Як зазначив Карзов, атомний реактор є єдиним незамінюваних елементом атомних електростанцій. Тому до кінця терміну експлуатації, щоб не припинялася вироблення електроенергії, доводиться будувати нові реактори, а старі консервуються. Але визначення терміну служби реактора відбувається не тільки при проектуванні, а й в ході експлуатації, і деяким реакторів термін життя продовжується. Експертна оцінка проводиться за спеціально розробленою технологією , Яка прийнята у всьому світі. Термін життя реактора залежить від багатьох факторів і матеріалів, з яких він побудований. Працюючі зараз станції розраховані на 40-60 років. Продовження життя реактора може бути на 10-15 років, але в кінці кінців все вони закінчать свій вік. На скільки ж можна буде продовжити століття нової стали - покаже час. Говорячи про атомну енергетику, не можна не згадати про трагедію Чорнобиля і недавньої аварії на АЕС Фукусіма в Японії. Остання викликала хвилю заяв про те, що потрібно позбавлятися від атомних реакторів. Але поки альтернативи атомній енергетиці немає, і навряд чи в XXI столітті ми зможемо її знайти і почати експлуатувати, вважає Георгій Павлович. Так що «Прометей» ще довго не залишиться без роботи. Атомний реактор (gizmag.com).
<
>
