Projekt leírás

A világon üzemelő több mint 400 atomerőművi reaktor többségében a hasadóanyagot urán-dioxid formájában tartalmazó tablettákat cirkónium burkolatba helyezik el. A cirkónium burkolat nagy előnye, hogy kis neutronbefogási hatás-keresztmetszete mellett jelentős mechanikai szilárdsággal, korrózió- és sugárállósággal rendelkezik. Tulajdonságainak köszönhetően a cirkónium a legjobb szerkezeti anyag, amely a hasadóanyagot tartalmazó burkolat céljára szóba jöhet a jelenleg üzemelő reaktorokban.

A fűtőelemek kiégése során a cirkónium burkolatban számos olyan változás megy végbe a besugárzás, a korrózió és a mechanikai terhelés hatására, amelyek csökkentik a burkolat teherbíró képességét. A fűtőelemek meghibásodása radioaktív anyagok kikerüléséhez vezethet. A meghibásodások elkerüléséhez részletes ismeretekkel kell rendelkezni burkolatban fellépő degradációs folyamatokról.

A tervezett kutatási program keretében cirkónium burkolat olyan állapotait állítjuk elő, amelyek a reaktor körülményeire jellemzőek. Ezekkel a mintákkal mechanikai és anyagszerkezeti vizsgálatokat végezünk. A mérési adatokból adatbázist hozunk létre, amely lehetővé teszi az erőművi folyamatok előrejelzésére használt numerikus modellek továbbfejlesztését, validálását és így a reaktorban, vagy a tárolókban végbemenő jelenségek eddigieknél pontosabb leírását.

A projekt megvalósítására 4 fős konzorcium állt össze - a tudományos kutatói és a piaci / vállalati oldal egyaránt képviselteti magát benne - az MTA Energiatudományi Kutatóközpont irányításával. Konzorciumi tagok: ELTE (Anyagfizikai Tanszék), TÜV Rheinland InterCert Kft., NUBIKI Nukleáris Biztonsági Kutatóintézet Kft.