Тверже титана, износ реакторов и выпуск монокристаллов

Лазерное облучение делает режущие поверхности и детали станков более износостойкими, отметила на проходящей в Московском инженерно-физическом институте XII Международной конференции по фотонике и информационной оптике научный сотрудник Университета ИТМО Ксения Егорова. Новая технология позволяет реже останавливать станки для замены и заточки инструмента. Для новой методики повышения твердости материалов необходимы инфракрасные лазеры, графитовый порошок и сжимающее графит и изолирующее обрабатываемую поверхность от окружающей среды стекло.

Короткие лазерные импульсы создают нанокристаллический слой на поверхности металлических деталей, который и делает структуру материала более плотной. Исследователи проверили свою методику на образцах титана и двух высокопрочных марках стали: AISI 304 и 35ХГСА. Титановые поверхность стали после лазерного облучения тверже в 10 раз, стали – втрое. При этом Ксения Егорова отметила, что поверхности стали не нужно перед лазерным уплотнением дополнительно обрабатывать. Внедрение метода в промышленность позволит повысить твердость и износостойкость стальных и титановых деталей без значительных финансовых затрат.

Методику прогнозирования износа бетонных конструкций реакторов АЭС создали в Московском государственном строительном университете (НИУ МГСУ). Она при помощи искусственного интеллекта позволяет рассчитывать прочность бетонных конструкций реакторных отделений атомных станций и экономить финансы за счет продления работы реакторных отделений, оптимизации проектных решений и обработки данных мониторинга.

"Разработка научных основ прогноза остаточного ресурса бетона очень важна, так как позволяет определить научно обоснованные сроки эксплуатации АЭС", – поясняет директор Дирекции научно-технических проектов НИУ МГСУ Олег Кабанцев.

Прогноз износа – сложная задача из-за многофакторности. Здесь должна учитываться неоднородность используемых материалов, химические воздействия на конструкции и материалы, а также уровни напряжения разных по прочности и напряжениям конструкций. Высокая интенсивность коррозии приводит к ускоренному изнашиванию бетона в используемых в АЭС конструкциях. Это влияет на сроки использования части сооружений. Исследователи МГСУ первыми справились с такой сложной задачей, заказчиком которой выступил Росатом.

Свой вклад в российскую атомную отрасль внес входящий в корпорацию Ростех российский научный центр "Прикладная химия (ГИПХ)". Это единственным в России производителем монокристаллов "Литий-6 йодид". Здесь ввели в эксплуатации шесть установок по выращиванию кристаллов собственной разработки. Это позволило увеличить объем выпускаемой продукции в 2,2 раза.

Директор опытного производства АО "РНЦ "Прикладная химия (ГИПХ)" Михаил Лисица отмечает, что активированные европием кристаллы "Литий-6 йодид" применяются как сцинтилляторы – материалы, обнаруживающие радиоактивное излучение. Они используются при производстве детекторов радиоактивности и средств ее мониторинга. Например, в рамках физических фундаментальных исследований или в сферах, где необходимы повышенные меры безопасности, как в аэропортах или зонах приграничного контроля.