Создатели фундаментальных основ ядерной энергетики

Проблемой расщепления атомного ядра и получения нового источника энергии активно занимались европейские и американские ученые, заложив тем самым основы ядерной энергетики. Но, безусловно, ведущая роль в создании атомной энергетики принадлежит советским ученым, которые в послевоенные годы смогли спроектировать и построить первую промышленную электростанцию на атомной энергии.

Завершение работы реактора

29 апреля 2002 г. в 11 час. 31 мин. после 48 лет безаварийной работы реактор Первой в мире атомной электростанции был остановлен и АЭС продолжила работу в режиме вывода из эксплуатации.

Исследования

На базе Первой в мире АЭС проводились комплексные исследования физико-технических проблем ядерной энергетики: теоретические и экспериментальные работы в области ядерной физики, физики ядерных реакторов и радиационной защиты, теплофизики и гидравлики, коррозии конструкционных материалов, радиационного материаловедения, технологии жидкометаллических теплоносителей, химии и радиохимии, в ряде других разделов атомной науки и техники.

На базе Первой в мире АЭС проводились комплексные исследования физико-технических проблем ядерной энергетики: теоретические и экспериментальные работы в области ядерной физики, физики ядерных реакторов и радиационной защиты, теплофизики и гидравлики, коррозии конструкционных материалов, радиационного материаловедения, технологии жидкометаллических теплоносителей, химии и радиохимии, в ряде других разделов атомной науки и техники.

Теплофизический корпус

Для исследования процессов теплофизики, гидро-, газо-, плазмодинамики и технологии теплоносителей в ФЭИ сооружены 54 экспериментальных стенда:

· технологические стенды (Na, Na-K, Li, Pb, Pb-Bi) с температурой до 650°С и расходом теплоносителя 4 м3/л;

· водяные стенды мощностью 1-12 МВт, давлением 0,1–26 МПа;

· гидравлические стенды;

· комбинированные стенды, содержащие жидкометаллические и водяные контуры.

Исследуются методы контроля и регулирования качества теплоносителя, отрабатываются процессы его очистки от примесей применительно к различным типам ядерных установок.

Главными задачами технологии свинецсодержащих жидкометаллических теплоносителей, возникающими при их использовании, являются

- обеспечение коррозионной стойкости конструкционных материалов, используемых в контакте со свинецсодержащим жидкометаллическим теплоносителем. - обеспечение необходимой чистоты, как самого теплоносителя, так и внутренних поверхностей оборудования циркуляционного контура (во избежание зашлаковки отдельных участков установки); Концентрация растворенного в ТЖМТ кислорода оказывает существенное влияние на коррозионное поведение поверхностей оборудования и трубопроводов, работающих в контакте с жидким металлом.Уже в ранний период освоения теплоносителей свинец-висмут и свинец исследователями была оценена роль примеси кислорода в обеспечении коррозионной стойкости конструкционных сталей. В связи с меньшим сродством к кислороду свинца и висмута, чем железа и хрома, на поверхностях сталей, контактирующих с расплавами свинца или свинца-висмута, содержащими растворенный кислород, формируются достаточно тонкие (1 - 10 мкм), хорошо сцепленные с основой, плотные оксидные пленки, имеющие структуру Ме3О4, где Ме - Fe, Cr и другие компоненты сталей с высоким в сравнении со Pb и Bi сродством к кислороду. При наличии таких пленок коррозионная стойкость конструкционных материалов значительно возрастает. В связи с этим на сегодняшний день основным методом защиты конструкционных материалов, контактирующих с ТЖМТ, является кислородная пассивация (ингибирование) поверхностей конструкционных материалов, которая заключается в формировании и поддержании на их поверхностях оксидных пленок. В силу оксидной природы защитных покрытий их состояние в процессе эксплуатации установки в значительной степени определяется кислородным режимом, т.е. уровнем термодинамической активности (ТДА) кислорода в теплоносителе. При снижении концентрации растворённого кислорода в теплоносителе свинец-висмут (свинец) ниже критического значения не обеспечивается надежная антикоррозионная защита конструкционных сталей. С другой стороны, присутствие в контуре значительного количества кислорода нежелательно, так как это может привести к накоплению недопустимого количества твердофазных оксидов в теплоносителе. Это требует разработки систем и устройств, обеспечивающих поддержание заданных значений ТДА кислорода при работе контуров с ТЖМТ в любых предусмотренных эксплуатационных режимах.

Свинцово-висмутовый стенд