Уникальные научные установки

Исследовательский комплекс материаловедческих защитных камер (ИКМЗК) (ИКМЗК)

УНУ создана в 1952 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Данная базовая организация ЦКП имеет статус "государственный научный центр (ГНЦ)"
Базовая организация данной УНУ является координатором технологической платформы: Биоэнергетика
Базовая организация данной УНУ является головной организацией отрасли по направлению развития нанотехнологий: Нанобиотехнологии
Адрес
Руководитель работ
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да93100.00
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

ИКМЗК предназначен для проведения исследований в области радиационного материаловедения и радиационной физики твердого тела.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

ИКМЗК предназначен для проведения исследований в области радиационного материаловедения и радиационной физики твердого тела. Хотя он ориентирован на исследование именно радиационных явлений в твердых телах, но с успехом используется и в более широкой области физики твердого тела и материаловедения. Уникальность комплекса заключается в наличии защитного оборудования (материаловедческие защитные камеры, т.н. «горячие» камеры), позволяющего работать с радиоактивными материалами, в том числе высокой активности; в наличии широкого набора исследовательских приборов и установок, позволяющих вести всестороннее исследования кристаллических, аморфных и нанокристаллических материалов ; в месте расположения комплекса (в непосредственной близости от столичных научных центров, на одной промплощадке с действующими исследовательским реактором ИР-8 и современным центром синхротронного излучения, что позволяет осуществлять комплексный подход к исследованиям); в наличии в эксплуатирующей организации сложившегося стабильного коллектива, состоящего из квалифицированного научного, инженерно-технического и производственного персонала, способного осуществлять безопасную эксплуатацию комплекса и проведение НИР и ОКР на нем. По уровню оснащенности комплекс находится на уровне лучших зарубежных «горячих» лабораторий, таких как лаборатории в Сакле и Гренобле (Франция), в Харуэлле (Великобритания), а по разнообразию экспериментальных возможностей превосходят их в некоторых компонентах. Хотя некоторые установки служат много лет, все они поддерживаются в рабочем состоянии и эффективно используются. В комплексе ведутся исследования конструкционных и топливных материалов в интересах Росатома, Минобороны, атомного ледокольного флота. Только за последние годы был проведен ряд фундаментальных и прикладных исследований по эволюции структуры и свойств материалов, явившихся ключевыми в обосновании продления срока службы ядерных энергетических установок АЭС и морского флота, оценке ресурса ЯЭУ ВМФ нового поколения и многих других работ. Наряду с работами ядерно-энергетического направления комплекс эффективно используется для новых направлений работ в области нанотехнологий при исследовании аморфных металлов, квазикристаллов.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • Прием, хранение и отправка образцов радиоактивных материалов;
  • Подготовка образцов для исследования в условиях чистых помещений (механическая, электроэрозионная, химическая и электрохимическая обработка и пр.);
  • Исследование микроструктуры материалов методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, оптической металлографии, рентгеноструктурного анализа;
  • Проведение рефабрикации и инструментации облученных твэлов;
  • Определение химического состава материалов методами МРСА, ОЭС, ААС, ВИМС;
  • Изучение теплофизических свойств материалов (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение, фазовые переходы);
  • Изучение радиоактивных материалов неразрушающими методами (гамма-спектрометрия, профилометрия, вихретоковый контроль);
  • Определение ударной прочности, механических свойств материалов при статическом и динамическом нагружении, выращивание трещин и испытания образцов на вязкость, разрушения;
  • Исследование газовыделения из материалов при нагреве в вакууме или защитной атмосфере;
  • Изучение влияния гамма-излучения на свойства материалов с помощью установок облучательных установок ГУТ-200 и РХМ-g-20;
  • Радиохимические исследования.

Наиболее значимые научные результаты исследований

1) Проведение восстановительных отжигов и продление срока службы корпусов реакторов ВВЭР-440. Проведен восстановительный отжиг корпуса реактора 1 блока Ровенской АЭС, обеспечивший продление срока его службы на 30 лет.  Обосновано продление ресурсов корпусов реакторов 1-го поколения реакторов до 45 лет. Разработана и реализована программа мониторинга состояния корпусов реакторов первого поколения при эксплуатации в пост-отжиговый сверхпроектный период.  2) Разработка режима и создание основ технологии восстановительного отжига проблемных корпусов реакторов ВВЭР-1000. Разработаны критерии выбора и установлен режим восстановительного отжига применительно к сталям корпусов реакторов ВВЭР-1000. Установлена эффективность выбранного режима для восстановления структурного состояния и свойств сталей, а также показана принципиальная возможность продления срока службы отожженных корпусов реакторов ВВЭР-1000 до 60 лет. Проведены работы по материаловедческому обоснованию эффективности восстановительного отжига для корпуса реактора 1 блока Балаковской АЭС, радиационный ресурс которых не обеспечивает продление срока службы до 60 лет. Обосновано проведение восстановительного отжига данного энергоблока, на основании чего концерном "Росэнергоатом" принято решение о проведении отжига. 3) Создание и аттестация радиационного ресурса новых сталей для корпусов атомных реакторов ВВЭР с повышенной мощностью и сроком службы. Совместно с ЦНИИ КМ «Прометей» разработаны композиции и технологии изготовления новых сталей корпусов реакторов для следующего поколения корпусов реакторов ВВЭР с повышенной мощностью и сроком службы. Показано, что эти стали отличаются от традиционных материалов для корпусов реакторов ВВЭР-1000 повышенной термической и радиационной стойкостью. Завершается аттестация их служебных характеристик и структурного состояния. 4) Расчетные и экспериментальных исследования по уточнению условий облучения образцов-свидетелей и корпусов реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Разработаны методические подходы и выполнена переоценка флюенса нейтронов для всех ранее испытанных образцов-свидетелей реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, что позволило создать современную согласованную и представительную базу данных результатов исследований образцов-свидетелей для реализации на ее основе моделей радиационного охрупчивания материалов корпусов реакторов ВВЭР. На ряде энергоблоков блоков ВВЭР-1000 введен регулярный экспериментальный мониторинг радиационной нагрузки на корпус реактора. 5) Реализация цикла исследований в рамках проектов АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ.  Проведен сравнительный анализ условий эксплуатации, материалов корпусов реакторов и склонности к деградации их свойств в процессе эксплуатации для проектов ВВЭР-1000/320 и АЭС-2006 и сравнение с новыми западными проектами AP-1000 и EPR-1600. Выявлены преимущества технического уровня новых проектов по сравнением с уже существующими с точки зрения материалов корпуса реактора, поскольку в новых проектах ВВЭР корпус реактора не ограничивает срок службы всей реакторной установки.  Разработана специальная методика проведения механических испытаний и обработки результатов испытаний образцов материалов корпуса реактора в рамках новой «Программы контроля механических свойств металла корпуса реактора в процессе эксплуатации», направленная на обоснование возможности увеличения ресурса корпуса реактора за счет корректной оценки фактических характеристик металла корпуса в состоянии поставки.   6) Продление срока службы корпуса реактора энергоблока №1 Калининской АЭС. Закончена работа по обоснованию продления срока службы корпуса реактора 1-го блока Калининской АЭС. Это стало возможным благодаря разработанному совместно с ЦНИИ КМ «Прометей» новому нормативному подходу к индивидуальной оценке радиационного ресурса корпусов реакторов ВВЭР-1000.  7) Обоснование и продление срока службы реакторов РБМК-1000 Разработаны методические подходы оценки текущего состояния и остаточного ресурса графитовой кладки реакторов РБМК-1000. Такие оценки сделаны для 4-х энергоблоков Ленинградской АЭС, 3-х блоков Курской АЭС и 1-го блока Смоленской АЭС. По результатам сделанных оценок была доказана возможность продления срока службы этих реакторов еще на 10-15 лет сверх проектного ресурса. Для проблемных энергоблоков (в частности Ленинградской АЭС) обосновано продление срока службы до момента введения в строй замещающих мощностей.  8) Развитие перспективных радиационных нанотехнологий для создания функциональных элементов различного назначения. Разработаны основы технологии на базе принципиально новых методов, использующих облучение ускоренными ионами, для управляемого создания функциональных наноэлементов с заданными физическими свойствами, необходимыми для их применения в наноэлектронике, водородной энергетике, биологии, медицине и химии.  Предлагаемый метод изготовления успешно опробован для решения ряда актуальных задач при создании наноустройств, при этом была доказана его технологическая реализуемость. Технология отличается дешевизной, существенно меньшим количеством технологических операций по сравнению с конкурентными вариантами, а также характеризуется принципиальной возможностью параллельного формирования в тонких пленках через одну и ту же маску структур различной геометрии из областей с заданными физическими свойствами.  В частности, созданы: монокристальные кремниевые нанопровода в окружении собственного оксида кремния, сверхпроводниковый однофотонный детектор с теоретически предельной квантовой эффективностью; полевой транзистор и диод с Шоттки-барьером; наноразмерные элементы металлизации интегральных схем.Разработан метод и изготовлены экспериментальные образцы тонкопленочного сверхпроводникового нитрида ниобия методом катодного распыления по разработанному лабораторному технологическому регламенту и проведены их исследования.Предлагаемая технология получения новых сверхпроводниковых наноматериалов хорошо подходит для изготовления чиповых криогенных устройств, обеспечивая существенные технологические и функциональные преимущества по сравнению с существующими.Изготовленные предложенным методом экспериментальные образцы функциональных тонкопленочных материалов демонстрируют высокий уровень свойств, соответствующий лучшим мировым стандартам, при хорошей однородности по химическому составу и однородности по толщине пленки.

123182, г.Москва, площадь академика Курчатова, д.1

Перечень объектов в составе УНУ (8)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Оборудование внутрикамерное
Назначение, основные характеристики
СССР 1989 1
Установка реинструментации: механическая установка специальная для оснащения ТВЭЛ датчиками температуры и давления
Назначение, основные характеристики
Великобритания 1997 1
Микроанализатор Камебакс
Назначение, основные характеристики
Cameca Франция 1989 1
Оборудование внутрикамерное
Назначение, основные характеристики
СССР 1985 1
Машина испытательная Инстрон-1253
Назначение, основные характеристики
Instron Великобритания 1983 1
Машина высокочастотная испытательная Rumul Microtron20kN.Russenberger Pruefmachi
Назначение, основные характеристики
Russenberger Pruefmachi 2007 1
Комплекс материаловедческих боксов
Назначение, основные характеристики
СССР Россия 1984 1
Комплекс материаловедческих защитных камер
Назначение, основные характеристики
СССР Россия 1978 1

Услуги (2)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Выполнение работ по осуществлению процесса лучевой стерилизации
Науки о жизни
Выполнение работ по осуществлению процесса лучевой стерилизации
Науки о жизни

Методики (12)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Определение флюенса быстрых нейтронов на образцах-свидетелях облучаемых комплектов ОАО Концерн Росэнергоатом 25.08.2010
Испытания на вязкость разрушения ОАО Концерн Росэнергоатом 25.08.2010
Испытания на ударный изгиб ОАО Концерн Росэнергоатом 25.08.2010
Измерение температур с использованием кристаллических датчиков ИМТК
Испытания на статическое растяжение Министерство черной металлургии СССР 16.07.1984
Рентгеноструктурный анализ конструкционных и топливных материалов
Исследование теплофизических характеристик реакторных материалов и ядерного топлива
Оже-электронная спектроскопия
Стерилизация с использованием гамма-облучательной установки
Рентгеновская фотоэлектронная спктроскопия
Трансмиссионная электронная микроскопия
Растровая электронная спктроскопия

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий