ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ГИДРИДЕ ГАФНИЯ НА ЕГО ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ

В работе проведено исследование гидрида гафния в качестве поглотителя для реакторов на быстрых нейтронах. Отмечено высокое значение сечения поглощения нейтронов, которое сохраняется для всех изотопов гафния, образующихся в ходе нейтронного облучения в реакторе. Однако существует риск разложения гидрида гафния в диапазоне 600‒700°С, что соответствует рабочей температуре поглотителей в реакторах на быстрых нейтронах. Предложен подход, позволяющий снизить выделение водорода из гидрида гафния, заключающийся в нанесении на него защитного покрытия оксида гафния. Проведены отжиги образцов гидрида гафния до температур 1200°С в установке синхронного термического анализа в гелии. Началу десорбции водорода соответствует температура 640°С. Показано полное выделение водорода при температуре 1200°С. При отжиге образцов с нанесенными покрытиями показано значительное снижение выделения водорода при низких температурах. Разработана специальная установка, позволяющая проводить термические испытания гидридных материалов в среде жидкого натрия. Проведены отжиги гидрида гафния в жидком натрии при 700°С. Синхронный термический анализ образцов после выдержки в натрии показал снижение газовыделения, что связано с повышением толщины оксидного слоя на поверхности образцов.

1. Waltar A.E., Reynolds A.B. Fast Breeder Reactors. 1981. New York: Pergamon Press.

2. Iwasaki T., Konashi K. // J. Nucl. Sci. Technol. 2009. V. 46 (8). P. 874. https://doi.org/10.1080/18811248.2007.9711595

3. Ikeda K., Moriwaki H., Ohkubo Y., et al. // Nucl. Eng. Des.. 2014. V. 278. P. 97. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2014.07.002

4. Рисованный В.Д., Захаров А.В., Клочков Е.П. // Известия вузов: Ядерная энергетика. 2011. №1. С. 240.

5. Dolukhanyan S.K., Alexanian A.G., Hakobian A.G. // Int. J. Hydrogen Energy. 1995. V. 20 (5). P. 391.

6. Polunin K.K., Mokrushin A.A., Bragin S.Yu., et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1683. P. 032042. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1683/3/032042

7. Пирожков А.В., Курдюмов Н., Эльман Р.Р. // Тр. XIX Междунар. конф. “Перспективы развития фундаментальной науки”. 2022. T. 1. C. 161.

8. Tachibana T., Koura H., Katakura J. // Japan Nuclear Data Center. 2010. Ibaraki: JAEA. https://wwwndc.jaea.go.jp/jendl/jendl.html

9. Guo H., Buiron L., Kooyman T., Sciora P. // Ann. Nucl. Energy. 2019. V. 132. P. 713.

10. Konashi K., Itoh K., Kido T. et al. // Proc. ICAPP'13. Apr. 14−18, 2013. Jeju Island, Rep. Korea. 2014. Red Hook, NY: Curran Associates Inc. FF232.

11. Suzuki A., Yagi J., Konashi K. // Proc. ICAPP'13 , Apr. 14− 18, 2013. Jeju Island, Rep. Korea. 2014. Red Hook, NY: Curran Associates Inc. FF229.

12. Siegel S., Carter R.L., Bowman B.E. et al. // Proc. UN Int. Conf. Peaceful Uses of Atomic Energy. Aug. 8–20, 1955. Geneva, Switzerland. 1955. V. 9. P. 321–330.

13. Samotaev N., Litvinov A., Oblov K., et al. // Sensors. 2023. V. 23. P. 514.

14. Bolodurin B., Korchak V., Litvinov A., et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2018. V. 88 (12). P. 2732.

15. Etrekova M., Litvinov A., Samotaev N. et al. // Springer Proceedings in Physics. Proc. Int. Youth Conf. Electronics, Telecommunications and Information Technologies. Velichko E., Vinnichenko M., Kapralova V., Koucheryavy Y. (Eds.). 2020. Cham: Springer. P. 87. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58868-7_10

16. Спивак Л.В., Щепина Н.Е. // Альтернативная энергетика и экология. 2015. V. 21 (185). P. 84.