Polska może się stać liderem na rynku reaktorów jądrowych chłodzonych gazem

Polska może zostać liderem w opracowywaniu materiałów przyszłości. Już niedługo w Świerku ma powstać Centrum Doskonałości NOMATEN, które będzie opracowywać nowe materiały na potrzeby chemii, radiofarmaceutyków czy przemysłu jądrowego.

Polska może się stać liderem na rynku reaktorów jądrowych chłodzonych gazem
Celem projektu jest opracowanie ośrodka, który zajmowałby się badaniami w zakresie nowych materiałów pracujących w ekstremalnych warunkach – wysokich temperaturach, promieniowaniu i korozji – zarówno dla energetyki jądrowej, jak i dla współczesnej chemii i przemysłów energetycznych. Wreszcie możemy opracowywać materiały dla nowych generacji reaktorów jądrowych, które będą produkować albo energię, albo ciepło w Polsce – mówi prof. dr hab. Jacek Jagielski, dyrektor Departamentu Fizyki Materiałów w Narodowym Centrum Badań Jądrowych.
Materiały wytrzymałe i odporne na ekstremalne warunki pracy, na korozję, wysokie temperatury i promieniowanie są niezbędne m.in. przy konstrukcji reaktorów jądrowych nowych generacji i reaktorów termojądrowych, jak i w przemyśle kosmicznym. Dlatego też nowo powstały ośrodek pozwoli nie tylko na wymyślanie optymalnego materiału i znalezienie dla niego właściwego zastosowania.
Chcemy zacząć od symulacji komputerowych, które umożliwią przewidzenie, w jaki sposób dany materiał zareaguje na ekstremalne środowisko, takie jak rdzeń reaktora albo wnętrze instalacji chemicznej. Na tej podstawie będziemy próbowali stworzyć komputerowy model materiału, który umożliwi przewidzenie, w jaki sposób będzie się zmieniała jego struktura. Kiedy nabierzemy zaufania do tego, że ta struktura jest już w poprawny sposób opisana, zaczniemy za pomocą modeli konstytutywnych i metod elementów skończonych symulować jego własności mechaniczne  tłumaczy prof. Jacek Jagielski.
Oprócz symulacji komputerowych naukowcy będą wykorzystywać różne metody analityczne, pozwalające na zbadanie struktury materiału i własności funkcjonalne, jak wytrzymałość czy odporność. Poza tym, materiały będą miały własności, które będzie można przewidzieć w czasie eksploatacji, przy instalacjach jądrowych nawet na okres 60–100 lat. Już wyznaczono pierwszy materiał, nad którym będą pracować naukowcy.
Nowe stopy na bazie niklu mają szanse na wysokotemperaturowe zastosowania. Z jednej strony są odporne na wysokie temperatury, z drugiej strony na defektowanie radiacyjne, dlatego mogą znaleźć zastosowanie np. w wymiennikach ciepła albo w turbinach zasilanych reaktorami HTR  mówi ekspert NCBJ.
Popyt na takie materiały jest ogromny, m.in. w branży chemicznej, gdzie nośnikiem ciepła jest para wodna o temperaturze 450–550 st. C. Dlatego projekt jest bezpośrednio związany z Polskim Programem Energetyki Jądrowej i programem budowy reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych gazem, tzw. HTR.
To w tej chwili jedyna technologia jądrowa umożliwiająca produkowanie pary technologicznej o temperaturze 550 st. C, która jest podstawą przemysłu chemicznego. Celem jest uniezależnienie się od dostaw gazu – gdyby zastąpić instalacje opalane gazem czy węglem reaktorami jądrowymi, moglibyśmy ograniczyć import gazu o 25 proc., a jednocześnie technologia reaktorów HTR mogłaby się stać polską specjalnością w UE  przekonuje prof. Jagielski.


Tagi:
źródło: