Рентгенов поглед в обвивките на горивни пръти: PSI измерва защитни слоеве до нанометри
С нов рентгенов метод Институтът „Паул Шерер“ е изследвал в 3D обвивки на горивни пръти, работили в реактор. Резултат: защитният оксиден слой остава плътен и след години.
Архивна снимка · Снимка: Ryan Bodenstein / Wikimedia Commons, CC BY 3.0 (изрязана и мащабирана)
Изследователи от Института „Паул Шерер“ (PSI) в Швейцария са представили нов метод за проверка на обвивките на горивни пръти. Тези тръби от циркониеви сплави обгръщат ядреното гориво, а по време на работа по повърхността им се образува слой от циркониев оксид. С птихографска рентгенова компютърна томография (PXCT) на Швейцарския синхротронен източник на светлина (SLS) екипът е получил триизмерни изображения на този слой с разделителна способност от порядъка на нанометри. Изследването с първи автор Окан Йетик е публикувано онлайн на 11 октомври в научното списание Advanced Engineering Materials.
Изследвани са и проби от горивни пръти, които действително са били използвани в реактор. За да излъчват възможно най-малко радиация, пробите са смалени до миниатюрни колони с диаметър само 20 микрометра. Методът е направил видими дори пори с размер 80 нанометра.
Резултатът: защитните оксидни слоеве са останали плътни дори след години работа. Плътността им е практически същата като при необлъчени проби, обработени в автоклав в лаборатория. Според PSI това показва, че подобни стандартни тестове на материали могат да дават смислени резултати.