Ученые «Росатома» проверили на прочность углеродные материалы для атомной энергетики
30 марта 2026, 16:13
505
В результате испытаний впервые получены данные влияния высокотемпературного реакторного облучения на свойства нового углерод-углеродного композиционного материала на основе отечественной углеродной ткани, который планируется использовать при изготовлении отдельных элементов конструкции высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (ВТГР).
Испытания проводились специалистами АО «Институт реакторных материалов» (АО «ИРМ», входит в Научный дивизион госкорпорации «Росатом»).
«На основании проведенных АО «ИРМ» исследований, углеродный материал на основе стандартной углеродной ткани производства композитного дивизиона «Росатома» признан оптимальным для изготовления элементов конструкции реактора ВТГР. Применение углерод-углеродного композиционного материала, отличающегося стабильными физико-механическими свойствами в широком диапазоне температур (от комнатной температуры до 1600 °C) и высокой радиационной стойкостью, в том числе в агрессивных средах, дает значительные преимущества – позволяет повысить надежность и снизить массогабаритные характеристики реакторных установок», – рассказала начальник лаборатории Барсанова Светлана.
Реакторные испытания и послереакторные исследования по изучению влияния нейтронного облучения на физико-механические и теплофизические свойства для обоснования применения углеродных материалов проводились в АО «ИРМ» с 2023 по 2025 годы. За два года в реакторе ИВВ-2М при температурах до 1300 °С облучены около 300 образцов, а в корпусе защитных камер АО «ИРМ» проведено несколько сотен испытаний и экспериментальных исследований. Кроме того, осуществлялись измерения плотности, радиационного формоизменения, прочности и теплофизических свойств при температурах до 1600 °С, а также исследовались изменения структурных характеристик материала под облучением методами рентгеноструктурного анализа и сканирующей электронной микроскопии.
«В 2027-2028 годах запланированы реакторные испытания для получения дополнительных данных о свойствах углеродных конструкционных материалов. Завершение исследовательской работы позволит обосновать использование этого материал не только для РУ ВТГР, но и для реакторных установок других типов», – поделился заместитель директора по научной и инновационной деятельности АО «ИРМ» Артем Варивцев.
Реакторная установка ВТГР разрабатывается АО «ОКБМ Африкантов» при широкой кооперации российских предприятий, заказчиком работ выступает АО «Концерн Росэнергоатом». ВТГР – источник высокопотенциального тепла для генерации перегретого пара (его температура – 750 °C). Высокая (850 °С) температура теплоносителя на выходе из реактора накладывает жесткие требования к жаропрочности конструкционного материала внутренних компонентов реактора, в том числе активной зоны, где достигаются максимальные температуры.
Для справки:
Научный дивизион госкорпорации «Росатом» проводит новаторские фундаментальные и прикладные исследования для разработки ядерных и неядерных технологий (в том числе в сфере замыкания ядерного топливного цикла, термоядерного синтеза, ядерной медицины); создаёт наукоёмкие технологии как для нее, так и для других отраслей промышленности. Включает в свой состав 13 научно-исследовательских институтов и коммерческих компаний: АО «Институт реакторных материалов», АО «Радиевый институт им. В. Г. Хлопина», АО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» и другие. Они располагают развитой исследовательской инфраструктурой, а также собственным опытным производством, способным полностью воплотить научный замысел: от фундаментальных исследований до конструкторских разработок и опытных образцов. В сфере ответственности дивизиона – производство изотопной продукции, проведение материаловедческих испытаний, создание высокотехнологичного медицинского оборудования, новых конструкционных материалов. Реализуются проекты по коммерциализации перспективных наукоёмких технологий.
Разработка реактора ВТГР, а также конструктивных, технологических и компоновочных решений по реакторной установке, системе передачи тепла и вспомогательным системам ведется пулом отраслевых предприятий во главе с АО «ОКБМ Африкантов» с 2021 года по заказу Электроэнергетического дивизиона Госкорпорации «Росатом» в рамках инвестиционного проекта по разработке технологических решений для создания атомной энерготехнологической станции (АЭТС) с реактором ВТГР и химико-технологической частью (ХТЧ) для производства водородсодержащих продуктов и аммиака.
Реакторная установка ВТГР (тепловая мощность 200 МВт) обеспечивает выработку в активной зоне реактора высокопотенциального тепла (температура гелиевого теплоносителя на выходе из а.з. составляет 850 °C) для генерации перегретого пара (температура пара 750 °C) и передачи его промышленному потребителю.
Водородная энергетика – одно из приоритетных направлений научно-технологического развития «Росатома». Госкорпорация – один из технологических лидеров мировой экономики, поддерживает глобальную экологическую повестку перехода на низкоуглеродные технологии и реализует стратегическую программу по развитию водородной энергетики в России, которая включает развитие собственных технологических компетенций на всей цепочке поставок водорода и водородсодержащих продуктов, начиная от перспективных методов его производства, таких как электролиз, и заканчивая хранением и транспортировкой до локальных и зарубежных потребителей. Крупнейшие предприятия «Росатома» сегодня разрабатывают эффективные и конкурентоспособные на международном уровне решения в этой области, в том числе новые передовые электролизные системы.
Электроэнергетический дивизион «Росатома» является крупнейшим производителем низкоуглеродной электроэнергии в России. Управляющая компания дивизиона – АО «Концерн Росэнергоатом» – эксплуатирует 11 действующих атомных станций, включая единственную в мире плавучую атомную теплоэлектростанцию (ПАТЭС). 36 энергоблоков суммарной мощностью 28,5 ГВт вырабатывают уже около 20 % электроэнергии в России. Предприятия дивизиона обеспечивают полный комплекс услуг по вводу, ремонту, сервисному обслуживанию и подготовке персонала для атомных энергоблоков; нарабатывают изотопы для медицины, сельского хозяйства и микроэлектроники; в его контуре активно развиваются новые направления деятельности (развитие сети зарядной инфраструктуры для электромобилей, биогазовые станции, производство промышленных роботов и др.) rosenergoatom.ru
Электроэнергетический дивизион с 2021 года реализует масштабный инвестиционный проект по разработке технологий водородной энергетики для крупномасштабного производства и потребления водорода и водородсодержащих продуктов. В рамках комплексного проекта ведется разработка технологических решений для создания атомной энерготехнологической станции (АЭТС) с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (ВТГР) и химико-технологической частью (ХТЧ) для производства водородсодержащих продуктов и аммиака (включая разработку технологии производства топлива ВТГР и технологии конверсии метана), разработка линейки высокоэффективных электролизных установок, топливных элементов, систем хранения и транспортировки водорода, а также проводятся исследования по системному обеспечению функционирования и безопасности водородной энергетики.
Этот сайт использует cookies. Продолжая работу с сайтом, Вы выражаете своё согласие на обработку Ваших персональных данных. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера
%20%D0%B8%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%20%D0%A0%D0%9E%20%D0%A1%D0%A3%D0%97.png)
