Připravujeme pro vás nový web FZÚ. Pomozte nám vyplněním krátkého dotazníku. » Vyplnit dotazník

Nacházíte se

Ochrana povrchu zirkoniových slitin polykrystalickými diamantovými filmy proti korozním změnám v prostředí tlakovodních jaderných reaktorů

Česká televize, 12.6.2018.

Od roku 2013 vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR (F. Fendrych, I. Kratochvílová, A. Taylor, P. Ashcheulov) ve spolupráci s kolegy z ČVUT (R. Škoda, J. Škarohlíd) zkoumají možnosti ochrany povrchu zirkoniových palivových článků kompozitní polykrystalickou diamantovou (PCD) vrstvou proti korozi v prostředí jaderných reaktorů. Ukázalo se, že pokrytí povrchu Zr palivových článků PCD vrstvami pozitivně ovlivňuje stav, stárnutí a bezpečnost palivových článků v jaderných reaktorech. Povrch zirkonových slitin i během běžného provozu v reaktoru koroduje. V případě některých havárií může dojít při teplotách nad 800°C k velmi intenzivní vysokoteplotní korozi, následkem čehož může být selhání systému a uvolnění paliva do okolí (Fukušima, 2011). Antikorozní PCD vrstva pokrývající povrch Zr palivových článků, připravená metodou depozice z plynné fáze, významně prodlouží životnost a zvýší bezpečnost v současnosti používaných palivových článků velmi významně.
Vědci si účinnost svého řešení potvrdili ve spolupráci s firmou Westinghouse Electric. Ta pomáhala technologii testovat v USA, na svých zařízeních simulujících zátěž materiálu v jaderných reaktorech. Upravené palivové články se také zkoušejí v ostrém provozu, v reaktoru elektrárny v norském Haldenu. Technologii lze využít ve stávajících jaderných elektrárnách po celém světě, zájem o ni projevuje například zmíněná firma Westingouse Electric, ale i firmy z Francie (Areva) nebo Ruska. V současnosti se zirkoniové palivové články, kvůli povrchové korozi likvidují podstatně dřív, než vlastní palivo skutečně vyhoří. Povrch Zr palivových článků zkoroduje o 17 procent za pět let a v této fázi se z bezpečnostních důvodů musí vyměnit. Pokrytí PCD vrstvou sníží tuto korozi o desítky procent a tím významně prodlouží životnost palivových článků v provozu. Pro představu, jaderné palivo pro jeden temelínský reaktor stojí ročně asi jednu miliardu korun. Výsledky výzkumu byly publikovány v českých médiích:

7.6. na ČT1 v hlavní zpravodajské relaci-Události, od 44. minuty:

www.ceskatelevize.cz/ivysilani/1097181328-udalosti/218411000100607.

10.6. 2018. v pořadu Věda 24 od 10. minuty:

www.ceskatelevize.cz/ivysilani/11633975240-veda-24/218411058340023