俄科学家提出核反应堆用新材料

2018年1月18日

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俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院的科学家对使用同位素改性钼替代可制造燃料元件的锆合金的问题进行了研究。研究表明这种方式能提高核反应堆的安全性。

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目前，俄罗斯大部分商业核电站壳体的主要材料是锆合金。事实证明锆合金也有明显缺点。它能与水积极反应并产生热量和氢气并加速燃料棒涂层的降解。这是在高于700℃的温度下进行蒸汽锆反应的结果，在水冷式核电站发生事故时是非常危险的。这一因素被宣布为日本"福岛"核电站爆炸的主要原因。

因此，科学家们一直在讨论用难熔金属钼代替锆合金的问题。与锆一样，钼具有良好的耐腐蚀性，同时具有比锆更高的导热性。但使用钼也伴随着一定困难，比如需要增加浓缩铀的程度，这导致过程成本显著增加。

这一问题可以通过改变气体离心机级联中钼同位素的天然组成来解决，即除去其他7个同位素，只留下一个最重的同位素（Mo-100），起中子俘获截面实际上与锆俘获截面一致。利用同位素离心分离技术还可以对钼同位素混合物进行改性，使其在合成体中的俘获截面接近甚至小于锆的截面。

专家称，该研究可让科研人员获取必要信息，以便在俄罗斯现有气体离心机分离非铀同位素技术基础上为大规模生产同位素改性钼设计分离设备。

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《透视俄罗斯》