Stal EP302M-Sh. Wyzwania materiałowe w ekstremalnych warunkach
Łączny czas badań wytrzymałościowych sięgnął około 400 tysięcy godzin, co stanowi prawdziwy rekord w tej dziedzinie. Poszczególne próbki poddawano ciągłym obciążeniom i podwyższonym temperaturom przez ponad 25 tysięcy godzin każda. Szczególnym wyzwaniem okazały się miniaturowe rurki o średnicy 18 milimetrów i grubości ścianki zaledwie 3 milimetry. Ich niewielkie rozmiary wymusiły opracowanie zupełnie nowych metod badawczych. EP302M-Sh to nie jest zwyczajny materiał konstrukcyjny. Ten specjalistyczny stop odznaczający się odpornością na korozję i wysokie temperatury powstał z myślą o reaktorach jądrowych czwartej generacji. W takich instalacjach komponenty muszą zachowywać swoje właściwości przez dziesiątki lat, pracując w środowisku wykluczającym zastosowanie tradycyjnych stopów.
Czytaj też: Paliwowy hit prosto z USA. GNF4 odmienia działanie reaktorów jądrowych
Ivan Boltenkov z Wszechrosyjskiego Instytutu Inżynierii Cieplnej podkreśla znaczenie przeprowadzonych prac:
Przeprowadzone badania to coś więcej niż tylko cykl testów; to stworzenie niezawodnych naukowych i technicznych podstaw dla przyszłych przełomowych projektów w energetyce jądrowej
Uzyskane wyniki trafiły już do firm projektowych, które mogą wykorzystać je przy opracowywaniu nowych rozwiązań. Jak wskazuje Boltenkov, potwierdzone charakterystyki wytrzymałościowe pozwolą na projektowanie urządzeń z większym marginesem bezpieczeństwa. W przypadku energetyki jądrowej ten aspekt ma fundamentalne znaczenie, ponieważ każdy element musi działać bez zarzutu przez cały okres eksploatacji liczonej w dziesięcioleciach.
Kompleksowy rozwój technologii jądrowych
Prace nad stalą EP302M-Sh stanowią część szerszego programu rozwojowego. Rosatom równolegle prowadzi badania nad nowymi technologiami paliwowymi przeznaczonymi dla reaktorów czwartej generacji. Niedawno zaakceptowano do użytku nowy typ zestawu paliwowego OS-5, wykorzystujący mieszane paliwo azotkowo-uranowo-plutonowe z podwarstwą z ciekłego metalu. Reaktory nowej generacji mają nie tylko podnieść standardy bezpieczeństwa, lecz również zwiększyć efektywność wykorzystania paliwa jądrowego. Istotną ich cechą jest możliwość przetwarzania odpadów z istniejących elektrowni, co mogłoby rozwiązać jeden z najpoważniejszych problemów branży.
Czytaj też: Kto wpadł na taki szalony pomysł? Nowa Toyota nie bierze jeńców
Realizacja tych ambitnych założeń wymaga jednak materiałów zdolnych sprostać znacznie surowszym warunkom pracy niż te spotykane w obecnie funkcjonujących obiektach. Zakończenie testów stali EP302M-Sh stanowi ważny etap w rosyjskich dążeniach do stworzenia niezależnej technologii reaktorów przyszłości. Dla całej branży jądrowej to sygnał, iż materiały dla najbardziej wymagających zastosowań przeszły wstępną weryfikację.