Все новости

Найден способ предотвратить утечку радиоактивных наночастиц в случае перегрузки АЭС

Для этого ученые предлагают использовать металлокерамический воздушный фильтр российского производства

ТАСС, 7 февраля. Российские ученые воссоздали аномальные режимы работы атомных электростанций (АЭС), при которых тепловыделяющий элемент реактора может начать пропускать радиоактивные наночастицы и подобрали режим их фильтрации, способный предотвратить утечку. Об этом пишет пресс-служба Курчатовского института.

Чистота гелия, используемого для охлаждения реактора АЭС, тщательно контролируется, так как даже небольшие примеси кислорода, водорода, водяного пара или углекислого газа в его составе способны повреждать защитную графитовую оболочку тепловыделяющего элемента. Со временем это может привести к утечке радиоактивных наночастиц. Авторы работы на экспериментальной установке воссоздали этот процесс и проанализировали размеры частиц для поиска эффективного способа предотвращения таких утечек с помощью фильтров.

"При штатных режимах работы [АЭС] утечки радиоактивных веществ практически исключены. Однако при аномальном увеличении концентрации водяного пара в потоке гелия ученым удалось получить заметное количество аэрозоля из наночастиц. Анализ аэрозолей показал, что около 80% радиоактивности приходится на самые мелкие частицы, размером от 2 до 500 нм. Поэтому для эффективной фильтрации необходимо улавливать именно эти "сверхмалые" элементы", - сказали в пресс-службе.

Выявив размеры "опасных" частиц в потоке радиоактивного гелия, ученые подобрали подходящий для их эффективного улавливания тип фильтров. Им оказался металлокерамический воздушный фильтр (НЕРА-фильтр), которые, в частности, производит один из российских электрохимических комбинатов. Cейчас они применяются в ряде отраслей промышленности в России и за рубежом, отметили в Курчатовском институте.

"Эти эксперименты оказались весьма трудоемкими. Но радует, что с радиоактивными аэрозолями при высокой температуре гелия можно бороться с помощью металлокерамических фильтров, произведенных по технологии, в разработке которой участвовал Курчатовский институт. <…> Также фильтры могут использоваться и для высокоэффективной очистки гелия при повышенной температуре, снижая вероятность распространения в контуре высокотемпературных ВТГР (высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов - прим.ТАСС) опасных радиоактивных аэрозолей", - отметил один из разработчиков метода Александр Загнитько, начальник лаборатории гетерогенных процессов и сенсорных систем Курчатовского комплекса промышленной безопасности.

Современные тепловыделяющие элементы для атомных реакторов спроектированы так, чтобы быть максимально безопасными, уточняют исследователи. Ядерное топливо в их сердечнике находится в виде микросфер, окруженных графитом. Графитовая оболочка надежно изолирует плутоний или диоксид урана от окружающей среды.