15:46 21 ژوئیه 2018
جوانسازی رآکتور ها و بالابردن سطح امنیت نیروگاه های اتمی

جوانسازی رآکتور ها و بالابردن سطح امنیت نیروگاه های اتمی

© Photo / Evgenya Kuleshova (NRNU MEPhI)
گزارش و تحلیل
دریافت لینک کوتاه
0 40

متخصصین مرکز تحقیقات ملی «دانشکده کورچاتوف» با حضور دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترا از دانشگاه ملی تحقیقات هسته ای « دانشکده مهندسی فیزیک مسکو» وضعیت ساختاری فولاد مخزن رآکتور اتمی وی وی وی آر (رآکتور انرژی آبی-آبی )۴۴۰ را تحلیل و بررسی کردند.

با کمک تکنولوژی طراحی شده در مرکز تحقیقات ملی «دانشکده کورچاتوف»، مدت زمان کار رآکتورها تا ۴۵ سال بیشتر شده و تا میزان مشخصی در برچیدن رآکتورهای قدیمی و ساخت مدل های جدید صرفه جویی گردد. نتایج تحقیقات در مجله Journal of Nuclear Materials منتشر گردید.
مخزن رآکتور اتمی آبی-آبی (رایج ترین مدل رآکتور در جهان) رآکتور انرژی آبی-آبی ۴۴۰ یکی از مهمترین واحد های نیروگاه اتمی است. مطمئن بودن و کارایی مخزن تا حد زیادی امنیت کار نیروگاه اتمی را به طور کل مشخص می کند.
در جریان بهره برداری تحت تاثیر تابش توسط نوترون های سریع ، کاهش قابلیت انعطاف پذیری فولادهای مخزن رآکتور رخ می دهد که به دلیل ایجاد نقایص تابشی نانو مقیاس و فازهای ناشی از تابش است.

تحت تاثیر دمای عملیاتی مخزن رآکتور(۳۰۰ درجه سانتی گراد) و تابش به مرزدانه، همچنین جداسازی عناصر ناخالص حاصل می شود که دوام مرزدانه را کاهش می دهد. جداسازی مرزدانه ها از ناخالصی های مضر باعث کاهش مقاومت فولاد می شود.
این موضوع مدت زمان استفاده ی امن از مخزن رآکتور را محدود می سازد ، بنابراین با گذشت زمان احتمال وقوع شکنندگی آن طی ریختن آب سرد در صورت آتش سوزی بیشتر می شود. برای طولانی تر کردن مدت زمان کار مخزن رآکتور انرژی آبی آبی ۴۴۰ در سال ۱۹۹۱، آنیلینگ یا بازپخت کامل و ترمیمی مخزن رآکتور انجام شد که باعث گردید مدت زمان خدمت رسانی آنها تا ۴۵ سال افزایش یابد.
به گفته ی دانشمندان برای تمدید سودمند و اقتصادی مدت زمان خدمت رسانی تا ۶۰ سال باید آنیلینگ ترمیمی دوباره با بررسی اولیه وضعیت ساختاری و خواص مکانیکی فولاد مخزن های رآکتورهایی که بعد از آنیلینگ اولیه برای مدت زمان طولانی کار کرده اند، انجام شود.
فن آوری آنیلینگ در مرکز تحقیقات ملی «دانشکده کورچاتوف» تولید و ثبت اختراع شده است و دمای خاص، زمان نگهداری، سرعت گرم شدن تا دمای آنیلینگ در مراحل مختلف و سرعت خنک کننده را مد نظر دارد.
ماهیت روش این است که از مخزن های موجود رآکتورهای انرژی آبی —آبی ۴۴۰ نمونه ها (قالب ها) برداشته می شوند که تحت تحقیقات دقیق، آنیلینگ مکرر و بررسی مجدد قرار می گیرند.
یوگنیا کولشوا، پروفسور دانشکده فیزیک هسته ای و تکنولوژی دانشکده مهندسی فیزیک مسکو می گوید: « تنها پس از اجرای این روند می توان در خصوص احتمال ادامه مدت زمان کار مخزن رآکتور توصیه کرده و میزان ترمیم آن پس از زنگ زدگی را مشخص نمود.»
به گفته ی محققین، این روش باعث افزایش مدت زمان کار رآکتورها تا ۶۰ سال می شود و ضمنا به طور مشخص در برچیدن رآکتورهای قدیمی و ساخت رآکتورهای جدید صرفه جویی می گردد.
یوگنیا کولشوا می گوید:

«اجرای آنیلینگ ترمیمی با توجه به رژیم از پیش تعیین شده به انحلال رسوبات ناشی از تابش و نقص تابشی منجر می گردد. در نتیجه بازگشت ساختار و خواص فولاد به وضعیت اولیه رخ می دهد و به دنبال آن مدت زمان کار آن تمدید می شود. بنابراین دانش مربوط به ساختار و خواص مکانیکی فولاد مخزن رآکتور در مراحل مختلف بهره برداری از آن از جمله پس از آنیلینگ ترمیمی لازم و ضروریست.»

در جریان تحقیقات ، روش های مدرن با دقت بالا مورد استفاده قرار گرفتند: میکروسکوپ الکتونی شفاف، توموگرافی (برش نگاری) اتمی و طیف سنجی الکترونی اوژه. برای مشخص کردن درجه شکنندگی پرتوی فولاد، آزمایشات مکانیکی در کشش ایستایی و خمش ضربتی انجام شد.
یوگنیا کولشوا می گوید: « حضور دانشجویان دانشکده مهندسی فیزیک مسکو در این تحقیقات ، ارتباط دانشگاه های روسیه را با دانش واقعی و اقتصاد نشان می دهد که باعث می شود دانشجویان از پشت نیمکت های دانشگاه در تولیدات علمی شرکت کرده و مسائل بزرگ و مهم را حل کنند. این امر باعث افزایش سطح دانش و صلاحیت شده و همچنین به سود اقتصادی واقعی کشور کمک می کند.»

 

 

مقررات ارسال کامنتبحث و مناظره
کامنت از طریق فیسبوککامنت از طریق اسپوتنیک