VILNIUS, rugsėjo 26 — Sputnik. Tomsko politechnikos universiteto (TPU) mokslininkai pasiūlė naują, pasaulyje analogų neturintį instrumentą, skirtą branduolinių reaktorių struktūrinėms medžiagoms tirti — vadinamuosius pagreitintų atomų pluoštus. Su jais galima žymiai greičiau patikrinti naujų medžiagų atsparumą radiacijai, praneša RIA Novosti, remdamasi universiteto spaudos tarnyba.
Tyrimo, kurį TPU specialistai atliko kartu su kolegomis iš Daliano politechnikos universiteto (Kinija), rezultatai pristatomi VII tarptautiniame kongrese "Energijos srautai ir radiacijos efektai" (EFRE-2020), vykstančiame Tomske.
Branduolinių reaktorių konstrukciniai elementai, įskaitant tuos, kurie veikia atominėse elektrinėse, yra įdiegti labai sunkiomis sąlygomis. Per savo gyvenimo ciklą jiems tenka tokia intensyvi spinduliuotės apkrova, kad jų kristalinės gardelės atomai keičia savo padėtį, o tai daro radiacinę žalą šiems elementams.
Tai yra, reaktorių elementai, pirmiausia kurą kuriantys, neturėtų per daug pakeisti savo savybių per visą darbo laiką, tačiau esant mažam atsparumui radiacijai, gali atsirasti jų deformacija ir sunaikinimas. Todėl struktūrinių medžiagų stabilumo didinimas yra viena iš svarbiausių radiacinių medžiagų mokslo problemų.
Mokslininkai visame pasaulyje sprendžia šią problemą, studijuodami medžiagas atsparumo radiacijai požiūriu. Norėdami tai padaryti, jie įdeda juos į neutronų apšvitinimo kamerą šalia reaktoriaus ir stebi reikšmingų pokyčių atsiradimą. Paprastai tokie tyrimai trunka keletą metų, todėl šis kelias nėra labai patogus sparčiai plėtojant naujas medžiagas ir technologijas.
Kaip paaiškino vienas iš tyrimo autorių, TPU Medžiagų mokslo katedros profesorius Aleksandras Puškarevas, dabar vietoj neutronų švitinimo jie naudoja švitinimo imitaciją įkrautų dalelių pluoštais.
"Apšvitinant imitaciją, atkuriamos tos pačios sąlygos kaip ir branduoliniame reaktoriuje švitinant neutronų pluoštu, tiek pat radiacijos pažeidimų", — pažymėjo jis.
Modeliuojamam švitinimui naudojami du prietaisai: elektronų ir jonų pluoštai. Tačiau radiacijos defektų susidarymo mechanizmai švitinant įkrautų dalelių pluoštais ir neutronais labai skiriasi, ir tai sumažina tyrimo patikimumą.
TPU mokslininkai pasiūlė naują įrankį — pagreitintų atomų pluoštus. Jų susidarymas vyksta pasitelkus galingų jonų pluoštų generatorių, kurį sukūrė universiteto profesorius Genadijus Remnevas. Pirmiausia susidaro pagreitintų jonų pluoštas, tada vyksta jų įkrovimo ir pagreitintų atomų susidarymo procesas, o po to medžiagoms apšvitinti naudojami pagreitinti atomai, turintys šimtų kilogramų elektrovoltų energiją.
"Radiacinių medžiagų mokslo požiūriu, tai yra unikali priemonė. Ji skiriasi tuo, kad leidžia greitai gauti dozę, panašią į radiacijos dozę branduoliniame reaktoriuje, ir išleisti daug mažiau energijos defektams susidaryti. Be to, spinduliuotės defektų susidarymo metaluose mechanizmai, veikiami švitinant pagreitintais atomais ir kt. neutronai yra labai arti. Tai leidžia padidinti atliktų medžiagų atsparumo radiacijai tyrimų patikimumą", — sakė jis.
