Роль сплавов FeCrAl в обеспечении радиационной стойкости и безопасности ядерных реакторов

A. Танирберген; Н. Амангелди; Ш. Реванкар; Г. Ергалиулы

doi:10.26577/RCPh20259325

Авторлар

A. Танирберген Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан https://orcid.org/0009-0000-1420-5945
Н. Амангелди Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-9416-5425
Ш. Реванкар Университет Пурдью, Индиана, США https://orcid.org/0000-0002-0891-7628
Г. Ергалиулы Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-7443-8561

DOI:

10.26577/RCPh20259325

Кілт сөздер:

оболочка топлива с повышенной устойчивостью к авариям (ATF), сплав FeCrAl, упрочнение при облучении, упрочнение оксидными дисперсными частицами (ODS), наноиндентация, DFT

Аңдатпа

Апат жағдайында төзімділік танытатын отын қабықшаларын әзірлеу мақсатында FeCrAl қорытпалары ядролық реакторлар саласында маңызды материал ретінде қарастырылып отыр.Бұл қорытпалар жоғары температура мен агрессивті орта жағдайында коррозия мен тотығуға тамаша төзімділік көрсетеді.Сонымен қатар, қазірге таңда қолданылатын цирконийға негізделген қоспалардан кем емес жылу алмасу көрсеткіші бар. Алайда, ядролық реактор жұмыс барысында иондаушы сәулеленуге ұшыраған кезде, материалдардың механикалық қасиеттері өзгеріп, сәулелену арқылы қатайтылуы мүмкін. Бұл мақалада FeCrAl қорытпаларының сәулеленуден кейінгі қатайуы үдерісін зерттеуде қолданылатын негізгі эксперименттік әдістерге – наноиндентация және микро қатайу сынақтары – және теориялық тәсілдерге – Nix-Gao моделі, дисперсиялық кедергі теориясы (DBH), тығыздық функционалы теориясы (DFT), молекулалық динамика (MD), және дислокацияның дискреттік динамикасы (DDD) – шолу беріледі. Сонымен қатар, дислокациялық ілмектер мен α'-тұнбалар сияқты сәулеленуден туындайтын микроқұрылымдық өзгерістердің әсері қарастырылады. Радиациялық тұрақтылықты арттыру үшін оксидті дисперсті бөлшектерді (ODS) енгізу тәсілдері сипатталады. Теориялық модельдер атомдық деңгейдегі ақаулар мен макромеханикалық қасиеттер арасындағы байланысты түсінуге мүмкіндік береді. Болашақ зерттеулердің маңызды бағыттары ретінде қорытпа құрамын оңтайландыру, ұзақ мерзімді сенімділікті бағалау және аддитивті өндіріс технологияларын енгізу ұсынылады.

Автор өмірбаяндары

A. Танирберген, Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан

автор корреспондент, докторант 2-го года обучения Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Астана, Казахстан. е-mail: abylay.tangirbergen@nu.edu.kz
Н. Амангелди, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан

доцент Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Исполняющий обязанности заведующего лабораторией ядерной физики. Астана, Казахстан. е-mail: nurlan.amangeldi1979@gmail.com
Ш. Реванкар, Университет Пурдью, Индиана, США

профессор ядерной инженерии и директор исследовательской лаборатории многофазных и топливных элементов в Университете Пердью. Индиана, США. е-mail: shripad@purdue.edu
Г. Ергалиулы, Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан

старший преподаватель Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева и старший научный сотрудник Национальной лаборатории Астаны. Астана, Казахстан. е-mail: gani.yergaliuly@gmail.com