Phương pháp mới của các nhà khoa học Nga giúp giám sát tình trạng vỏ bọc thanh nhiên liệu hạt nhân trong lò phản ứng nhà máy điện nguyên tử.

Các nhà khoa học từ Trường Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga MEPhI đã đề xuất một phương pháp mới để giám sát tình trạng vỏ bọc thanh nhiên liệu hạt nhân (TNL) trong lò phản ứng tại nhà máy điện nguyên tử, phương pháp này cho phép dự đoán trạng thái nhiên liệu hạt nhân.

Vỏ bọc của các thanh nhiên liệu được cấu tạo từ các viên nhiên liệu là rào cản đầu tiên bảo đảm an toàn, tức là ngăn chặn những sản phẩm phân rã phóng xạ lọt vào chất tải nhiệt lưu thông trong vùng hoạt của lò phản ứng hạt nhân. Vì thế việc bảo đảm độ kín của vỏ bọc thanh nhiên liệu là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất.

Theo người quản lý dự án, Giáo sư Yevgenia Kudryavtseva từ Đại học MEPhI, các nhà khoa học đã tạo ra cụm thiết bị để kiểm tra không phá hủy vỏ bọc thanh nhiên liệu. Các nhà khoa học đã đề xuất một phương pháp mới - phân tích quang phổ cộng hưởng siêu âm, bà nói.

"Phương pháp này dựa trên sự kích thích những dao động vòng tròn cục bộ trong vỏ bọc (hoặc những đoạn vỏ bọc) và ghi nhận tham số của chúng - tần số cộng hưởng và hệ số phẩm chất Q (nửa chiều rộng đỉnh cộng hưởng). Phương pháp quét vỏ bọc cho phép xác định những chỗ bị hư hại ăn mòn bên trong và bên ngoài thanh nhiên liệu, xác định loại ăn mòn và thông số của nó", - nhà khoa học giải thích.

Các chuyên gia cũng đang phát triển một thiết bị để sử dụng phương pháp kiểm tra dòng xoáy đa tần số nhạy cảm cao dựa trên việc phân tích tương tác của trường điện từ bên ngoài sinh ra bởi cuộn dây được thiết kế đặc biệt với trường điện từ dòng xoáy xuất hiện trong vỏ thanh nhiên liệu do trường điện từ này. Với phương pháp này có thể xác định các lỗi như vết nứt bên trong và bên ngoài, kết tủa pha từ, lõi nhiên liệu bị vỡ, khối lượng nhiên liệu đang di chuyển và chỗ nhiên liệu tan chảy.

Đại diện của trường đại học trên lưu ý, các cuộc thí nghiệm tiếp theo có sử dụng phương pháp phá hủy – phương pháp phân tích kim tương - đã xác định kết quả nghiên cứu.

Nhà khoa học Ilya Rodko từ Đại học MEPhI, người tham gia cuộc nghiên cứu, cho biết: “Việc áp dụng các phương pháp và phương tiện được phát triển tại trường chúng tôi sẽ cho phép xác định các khu vực bị hư hại ăn mòn ngay ở giai đoạn thử nghiệm không phá hủy, giảm tỷ trọng các nghiên cứu kim loại chuyên sâu, mở rộng khả năng cung cấp thiết bị thí nghiệm và tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu”.

Các cuộc nghiên cứu được thực hiện với sự hỗ trợ tài chính của Bộ Khoa học và Đào tạo Đại học Liên bang Nga./.