التطبيقات في الصناعة النووية
اختبار المواد والسلامة الحرارية في الصناعة النووية
التحديات والجوانب الأمنية
يجب أن تتحمل المواد المستخدمة في القطاع النووي الضغوط الميكانيكية والحرارية والإشعاعية العالية في نفس الوقت. وبالإضافة إلى التوصيل الحراري وسلوك التمدد الحراري، تشمل المعايير الرئيسية الثبات ضد التآكل والضرر الإشعاعي.
الطاقة النووية
في مجالات مثل الطاقة النووية، تعتبر معرفة الخصائص الحرارية للمواد المستخدمة عامل أمان مهم.
ومن المهم، على وجه الخصوص، منع النشاط الإشعاعي المتولد في محطة الطاقة النووية أو أثناء المحرك النووي من التسرب من المفاعل. ولا يمكن تحقيق ذلك إلا إذا تم استخدام مواد للبناء يمكن أن تتحمل الإشعاع وضغوط التشغيل ودرجات الحرارة العالية بشكل دائم.
لتحديد ذلك، طورت LINSEIS أجهزة قياس تم فيها فصل المكونات الإلكترونية عن جهاز القياس.
التقدم المحرز في أبحاث المواد المستخدمة في المفاعلات
وتركز المشاريع البحثية الحديثة على تطوير سبائك مبتكرة قائمة على الزركونيوم ونظم السيراميك المركب والمواد المقاومة للنيوترونات لقضبان الوقود وأغلفة المفاعلات. ويعد التحليل المستهدف لتقادم المواد والتشققات الدقيقة والتحولات الطورية أثناء تشغيل المفاعل أحد أهم مهام التحليل الحراري.
طرق التحليل الحراري ومزاياها
توفر أجهزة القياس المتخصصة ذات التصميم المقاوم للإشعاع بيانات دقيقة عن الخصائص الحرارية حتى في ظل الظروف القاسية. هذه الأجهزة مهمة:
- قياسات في الموقع عند ضغوط التشغيل الحقيقية ودرجات الحرارة الحقيقية
- إلكترونيات منفصلة لتقليل التداخل إلى أدنى حد ممكن
- التحقق من صحة هوامش الأمان لجميع المكونات ذات الصلة بالسلامة
الأملاح المنصهرة وأنواع المفاعلات الجديدة
وتستخدم مفاعلات الانشطار النووي ومفاعلات الاندماج النووي المبتكرة FLiNaK والأملاح المماثلة كوسائط تبريد أو نقل. وينطوي تحليلها على اختبار لزوجتها ومقاومتها للتآكل وثباتها الحراري طويل الأجل في ظل التشعيع المستمر.
التطبيقات العملية والآفاق المستقبلية
- مفاهيم الاختبار لأنواع المفاعلات الجديدة مثل المفاعلات النمطية الصغيرة (SMR)
- محاكاة واختبار سيناريوهات الحوادث
- المراقبة طويلة الأجل وتحليل العمر التشغيلي لمكونات المفاعل على المدى الطويل
- تطوير مواد للطوارئ ذات خصائص الحاجز الحراري المحسنة
اكتشف
