Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych Uniwersytetu „MIFI” zbadali możliwość wykorzystania molibdenu jako alternatywy dla stopu cyrkonu, z którego tworzy się elementy paliwowe, w celu poprawy bezpieczeństwa reaktorów jądrowych.
Obecnie głównym materiałem wykorzystywanych w osłonach elementów paliwowych umieszczanych w reaktorze jądrowym w komercyjnych elektrowni jądrowych są stopy cyrkonu. Mają one dużą odporność na korozję w wodzie i mały przekrój pzechwytywania neutronów termicznych. Ale stopy cyrkonu mają znaczące wady. W temperaturze powyżej 700 stopni Celsjusza aktywnie reagują z wodą i generują ciepło, wytwarzając wodór co wałtownie przyspiesza degradację powłoki prętów paliwowych.
Naukowcy od dawna dyskutują nad możliwością zastąpienia stopów cyrkonu ogniotrwałym metalem molibdenowym. Podobnie jak cyrkon, ma on wysoką odporność na korozję, ale jego przewodność cieplna jest wyższa. Ponadto, za pomocą techniki odśrodkowego rozdzielania izotopów można modyfikować izotopy molibdenu tak, że przekrój przechwytywania będzie bliższy lub nawet mniejszy niż cyrkonu.
Naukowcy porównali skuteczność kilku kaskadowych schematów separacji izotopów molibdenu z różnymi wymaganiami dla przechwytu neutronów w otrzymywanym produkcie.
NCBJ
