НАУКА
Работу выполнял ИПЯТ для Заказчика АО "СХК".
Научный руководитель: Тарасова Мария Сергеевна
Научный руководитель: Тарасова Мария Сергеевна
Разработка пресс-инструмента с повышенной износостойкостью для изготовления топливных таблеток СНУП топлива
Целью работы является разработка и оптимизация пресс-инструмента путем замены
материала пуансонов и матрицы на керамику на основе SiAlON и твердого сплава.
Основные задачи разработки:
− проведение аналитического обзора с целью поиска приоритетных материалов на
основе SiAlON и твердых сплавов;
− изготовление материалов на основе SiAlON и твердых сплавов по различным
технологиям (различные исходные порошки и легирующие добавки);
− проведение материаловедческих исследований (структурные исследования,
определения микротвердости), а также трибологических испытаний (определение ресурса
образца материала) для выбора оптимальных материалов;
− разработка эскизной конструкторской документации на пресс-инструмент для
изготовления опытных образцов пресс-инструмента на основе SiAlON и твердого сплава;
− изготовление опытных образцов пресс-инструмента (пуансонов и матрицы) на
основе SiAlON и твердого сплава для однопозиционного электромеханического пресс-автомата
PR-PRD-12T-3P, расположенного на участке технологического сопровождения МФР ОДЭК
(далее по тексту - пресс-автомат УТС PR-PRD-12T-3P) (количество определяется исполнителем
по согласованию с заказчиком);
− проведение, по разработанной программе, испытаний опытных образцов пресс-
инструмента прессованием нитридных порошков на участке технологического сопровождения;
− корректировка и подготовка РКД на пресс-инструмент;
− изготовление 3 комплектов* пресс-инструмента для проведения испытаний на
пресс-автомате изготовления таблеток Champalle (P1-M16-00392-02-00) расположенного на
линии изготовления таблеток МФР ОДЭК (далее по тексту - пресс-автомат линии ИТ P1-M16-
00392-02-00);
− проведение испытаний на пресс-автомате линии ИТ P1-M16-00392-02-00.
Целью работы является разработка и оптимизация пресс-инструмента путем замены
материала пуансонов и матрицы на керамику на основе SiAlON и твердого сплава.
Основные задачи разработки:
− проведение аналитического обзора с целью поиска приоритетных материалов на
основе SiAlON и твердых сплавов;
− изготовление материалов на основе SiAlON и твердых сплавов по различным
технологиям (различные исходные порошки и легирующие добавки);
− проведение материаловедческих исследований (структурные исследования,
определения микротвердости), а также трибологических испытаний (определение ресурса
образца материала) для выбора оптимальных материалов;
− разработка эскизной конструкторской документации на пресс-инструмент для
изготовления опытных образцов пресс-инструмента на основе SiAlON и твердого сплава;
− изготовление опытных образцов пресс-инструмента (пуансонов и матрицы) на
основе SiAlON и твердого сплава для однопозиционного электромеханического пресс-автомата
PR-PRD-12T-3P, расположенного на участке технологического сопровождения МФР ОДЭК
(далее по тексту - пресс-автомат УТС PR-PRD-12T-3P) (количество определяется исполнителем
по согласованию с заказчиком);
− проведение, по разработанной программе, испытаний опытных образцов пресс-
инструмента прессованием нитридных порошков на участке технологического сопровождения;
− корректировка и подготовка РКД на пресс-инструмент;
− изготовление 3 комплектов* пресс-инструмента для проведения испытаний на
пресс-автомате изготовления таблеток Champalle (P1-M16-00392-02-00) расположенного на
линии изготовления таблеток МФР ОДЭК (далее по тексту - пресс-автомат линии ИТ P1-M16-
00392-02-00);
− проведение испытаний на пресс-автомате линии ИТ P1-M16-00392-02-00.
Развитие технологий высоковольтного электроимпульсного компактирования уран-плутониевого нитридного топлива
Работу выполнял ИПЯТ для Заказчика АО "ВНИИНМ".
Научный руководитель: Тарасова Мария Сергеевна
Научный руководитель: Тарасова Мария Сергеевна
Целью данной работы является повышение работоспособности основных узлов
установок ВЭИК.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– Разработка и изготовление конструкции ГИТ с пониженным внутренним
сопротивлением.
– Разработка и изготовление узлов экспериментального стенда для проверки
эффективности и надёжности узлов ВЭИК.
– Оптимизация состава и технологии изготовления керамики для пресс-
инструмента, выпуск ТУ на разработанную керамику.
– Оптимизация состава и технологии изготовления вольфрамовых пуансонов
для пресс-инструмента.
– Разработка конструкции пресс-инструмента для повышения ресурса.
– Разработка конструкции пресс-инструмента и отработка изготовления
таблеток с фаской по технологии ВЭИК
установок ВЭИК.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– Разработка и изготовление конструкции ГИТ с пониженным внутренним
сопротивлением.
– Разработка и изготовление узлов экспериментального стенда для проверки
эффективности и надёжности узлов ВЭИК.
– Оптимизация состава и технологии изготовления керамики для пресс-
инструмента, выпуск ТУ на разработанную керамику.
– Оптимизация состава и технологии изготовления вольфрамовых пуансонов
для пресс-инструмента.
– Разработка конструкции пресс-инструмента для повышения ресурса.
– Разработка конструкции пресс-инструмента и отработка изготовления
таблеток с фаской по технологии ВЭИК
Разработка низкохромистых алюминий содержащих сталей и металлического топлива для активных зон перспективных РУ
Целью данной работы является получение данных по основным свойствам
низкохромистой алюминий-содержащей стали на образцах тонкостенных труб, в том числе ДУО-модификации, а также разработка основных моделей поведения пористого металлического топлива под облучением и изучение совместимости металлического топлива с конструкционными материалами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- получить данные по кратковременным механическим свойствам трубчатых
образцов из низкохромистой алюминий содержащей стали после термического старения при температурах 450-700 °С продолжительностью не менее 10000 часов;
– изготовить оболочечные трубы из дисперсно-упрочнённой оксидами
низкохромистой алюминий содержащей стали;
– исследовать структурно-фазовое состояние оболочечных труб из
низкохромистой алюминий-содержащей стали методами просвечивающей и
сканирующей электронной микроскопии в сочетании с рентгеноспектральным
микроанализом после термического старения при температурах 450-700 °С
продолжительностью не менее 10000 часов;
– разработать физико-математические модели для описания поведения
металлического ядерного топлива с контролируемой пористостью под облучением;
– изготовить порошки сталей для дальнейшего изготовления ДУО сталей;
– исследовать совместимость пористого металлического топлива с
конструкционными материалами
Целью данной работы является получение данных по основным свойствам
низкохромистой алюминий-содержащей стали на образцах тонкостенных труб, в том числе ДУО-модификации, а также разработка основных моделей поведения пористого металлического топлива под облучением и изучение совместимости металлического топлива с конструкционными материалами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- получить данные по кратковременным механическим свойствам трубчатых
образцов из низкохромистой алюминий содержащей стали после термического старения при температурах 450-700 °С продолжительностью не менее 10000 часов;
– изготовить оболочечные трубы из дисперсно-упрочнённой оксидами
низкохромистой алюминий содержащей стали;
– исследовать структурно-фазовое состояние оболочечных труб из
низкохромистой алюминий-содержащей стали методами просвечивающей и
сканирующей электронной микроскопии в сочетании с рентгеноспектральным
микроанализом после термического старения при температурах 450-700 °С
продолжительностью не менее 10000 часов;
– разработать физико-математические модели для описания поведения
металлического ядерного топлива с контролируемой пористостью под облучением;
– изготовить порошки сталей для дальнейшего изготовления ДУО сталей;
– исследовать совместимость пористого металлического топлива с
конструкционными материалами
Работу выполнял ИПЯТ для Заказчика АО "ВНИИНМ".
Научный руководитель: Тарасова Мария Сергеевна
Работу выполняли ВИТ, ИПЯТ для Заказчика АО "Концерн Росэнергоатом"
Научный руководитель: Гордеев Станислав Сергеевич
Научный руководитель: Гордеев Станислав Сергеевич
Разработка и внедрение информационно-аналитической системы поддержки принятия решений об оптимизации объемов и сроков капитальных ремонтов электроприводного оборудования (ЭПО) АЭС
Цель НИОКР – разработать автоматизированную информационную систему поддержки принятия решений (далее – СППР), предназначенную для создания специализированной информационной среды, обеспечивающей принятие методически обоснованного, подтверждённого результатами эксплуатационного контроля и безразборной диагностики технического состояния, решения об оптимизации объёмов и сроков ТОиР электроприводного оборудования АЭС.
Исходя из изложенных выше предпосылок, сформулированы следующие задачи НИОКР:
- выполнить патентные и информационные исследования на уровень техники по теме НИОКР с целью выявления существующих в мире аналогичных методов и технологий для решения поставленных задач;
- разработать и согласовать с Заказчиком программу обеспечения качества;
- разработать и согласовать с Заказчиком программу сбора данных на пилотной АЭС (Нововоронежская АЭС);
- разработать и согласовать с Заказчиком частное техническое задание с исходными техническими требованиями в целях реализации конкретных технических решений, детальных требований к техническим и программным средствам, форматам данных и интеграционным решениям, необходимым для работы СППР;
- сформировать набор характеристик ЭПА, подлежащих учёту и используемых при принятии решения, включающий: ресурсные характеристики ЭПА, сведения о фактической наработке и дефектности ЭПА, сведения об изменениях технического состояния ЭПА, полученных при эксплуатационном контроле и методами безразборной диагностики;
- определить перечень источников, содержащих эксплуатационную, техническую иремонтную документацию, информацию о результатах ТОиР ЭПА, достаточную для разработки СППР, при этом для каждого из источников информации определить форматы данных и способы интеграции, согласовав с Заказчиком;
- разработать методические принципы принятия решений об оптимизации объёмов и периодичности ТОиР, основанные на оценке риска, с учётом технического состояния, ресурсных характеристик и показателей надёжности ЭПА;
- выполнить проектирование, разработку и испытания СППР;
- провести экспертизу СППР, как программы для ЭВМ, используемой в целях построения расчетных моделей процессов, влияющих на безопасность объектов использования атомной энергии;
- выполнить доработку СППР по результатам испытаний;
- выполнить внедрение СППР, включая проведение обучения персонала и приёмо-сдаточных испытаний.
СППР должна пройти внедрение на площадке пилотной АЭС – Нововоронежской АЭС.
Исходя из изложенных выше предпосылок, сформулированы следующие задачи НИОКР:
- выполнить патентные и информационные исследования на уровень техники по теме НИОКР с целью выявления существующих в мире аналогичных методов и технологий для решения поставленных задач;
- разработать и согласовать с Заказчиком программу обеспечения качества;
- разработать и согласовать с Заказчиком программу сбора данных на пилотной АЭС (Нововоронежская АЭС);
- разработать и согласовать с Заказчиком частное техническое задание с исходными техническими требованиями в целях реализации конкретных технических решений, детальных требований к техническим и программным средствам, форматам данных и интеграционным решениям, необходимым для работы СППР;
- сформировать набор характеристик ЭПА, подлежащих учёту и используемых при принятии решения, включающий: ресурсные характеристики ЭПА, сведения о фактической наработке и дефектности ЭПА, сведения об изменениях технического состояния ЭПА, полученных при эксплуатационном контроле и методами безразборной диагностики;
- определить перечень источников, содержащих эксплуатационную, техническую иремонтную документацию, информацию о результатах ТОиР ЭПА, достаточную для разработки СППР, при этом для каждого из источников информации определить форматы данных и способы интеграции, согласовав с Заказчиком;
- разработать методические принципы принятия решений об оптимизации объёмов и периодичности ТОиР, основанные на оценке риска, с учётом технического состояния, ресурсных характеристик и показателей надёжности ЭПА;
- выполнить проектирование, разработку и испытания СППР;
- провести экспертизу СППР, как программы для ЭВМ, используемой в целях построения расчетных моделей процессов, влияющих на безопасность объектов использования атомной энергии;
- выполнить доработку СППР по результатам испытаний;
- выполнить внедрение СППР, включая проведение обучения персонала и приёмо-сдаточных испытаний.
СППР должна пройти внедрение на площадке пилотной АЭС – Нововоронежской АЭС.
Работу выполняли ИПЯТ для Заказчика АО "Концерн Росэнергоатом"
Научный руководитель: Иванова Светлана Владимировна
Научный руководитель: Иванова Светлана Владимировна
Разработка и обоснование безопасности извлечения из активной зоны, отработавших ТВС (ОТВС) с направляющими каналами (НК) из сплава Э635, охрупченными в результате повышенного наводораживания в процессе эксплуатации на АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200
Целью настоящей работы является обеспечение безопасного извлечения из
активной зоны ТВС-2 и ТВСА с НК из сплава Э635, охрупченными в результате
повышенного наводороживания в процессе эксплуатации на АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200.
Задачей настоящей работы является разработка комплекса мер, которые
позволят с минимальными временными и финансовыми затратами решить задачу по
безопасным перегрузкам и извлечению из АЗ эксплуатирующихся ТВС с НК из сплава Э635, охрупченными в результате наводороживания в процессе эксплуатации на АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200.
активной зоны ТВС-2 и ТВСА с НК из сплава Э635, охрупченными в результате
повышенного наводороживания в процессе эксплуатации на АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200.
Задачей настоящей работы является разработка комплекса мер, которые
позволят с минимальными временными и финансовыми затратами решить задачу по
безопасным перегрузкам и извлечению из АЗ эксплуатирующихся ТВС с НК из сплава Э635, охрупченными в результате наводороживания в процессе эксплуатации на АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200.
Работу выполняли ЛаПлаз (каф. 10), ИПЯТ для Заказчика АО "ТВЭЛ"
Научный руководитель: Тронин Иван Владимирович
Научный руководитель: Тронин Иван Владимирович
Разработка программного комплекса для моделирования нестационарных процессов в тренажере противоаварийных тренировок технологического персонала разделительных производств
В работе, проводимой НИЯУ МИФИ по заказу АО «ТВЭЛ», конечной целью является создание методики расчета процессов течения в коммуникациях разделительного производства в режиме реального времени. Эта методика станет основой тренажера для отработки аварийных ситуаций на производстве. Основной фокус при создании методики направлен на баланс между скоростью работы и точностью расчета. Сотрудники кафедры «Молекулярная физика» и ИПЯТ НИЯУ МИФИ работают в тесном контакте со специалистами одного из комбинатов разделительно-сублиматного комлекса. На сегодняшний день создана и продемонстрирована в работе первая версия методики расчета. В планах на 2026 год, совместно со специалистами комбината, закончить работу над методикой и тренажером, провести валидацию методики и внедрить разработанное решение на одном из комбинатов. Это позволит специалистам комбината разработать и провести различные варианты противоаварийных тренировок персонала. Кроме того, разработанная методика позволит проводить оценочные расчеты тех или иных технических решений, возникающих у инженеров комбинатов.
В конечном итоге внедрение разрабатываемого тренажера позволит сократить затраты на обучение персонала и кратно уменьшить частоту возникновения аварийных ситуаций и ущерб, ими вызываемый. В перспективе АО «ТВЭЛ» рассматривает возможность внедрения разрабатываемого тренажера на всех разделительных производствах.
В конечном итоге внедрение разрабатываемого тренажера позволит сократить затраты на обучение персонала и кратно уменьшить частоту возникновения аварийных ситуаций и ущерб, ими вызываемый. В перспективе АО «ТВЭЛ» рассматривает возможность внедрения разрабатываемого тренажера на всех разделительных производствах.
Работу выполняли ИФТИС (каф. 18), ИПЯТ для Заказчика АО "ВНИИНМ"
Научный руководитель: Мартыненко Сергей Павлович
Научный руководитель: Мартыненко Сергей Павлович
Разработка ультразвукового резонансного метода контроля давления и чистоты гелия в твэлах различного типа реакторов ВВЭР
Методика неразрушающего контроля твэлов в исходном и облученном состоянии основана на возбуждении в оболочке твэла колебаний определенной частоты и снятии так называемых амплитудно-частотных характеристик - АЧХ. Расшифровка АЧХ позволяет определять качество гелия при производстве твэлов и выявлять разгерметизировавшийся при эксплуатации твэл в составе ТВС.
Полученные результаты на реальных твэлах позволили продолжить работу над методикой для реакторов с водяным теплоносителем (по заказу АО "ТВЭЛ") и реакторов на быстрых нейтронах с натриевым и свинцовым теплоносителем для проектного направления "Прорыв".
Полученные результаты на реальных твэлах позволили продолжить работу над методикой для реакторов с водяным теплоносителем (по заказу АО "ТВЭЛ") и реакторов на быстрых нейтронах с натриевым и свинцовым теплоносителем для проектного направления "Прорыв".
Разработка технологии и оборудования для ускоренного коррозионного тестирования циркониевых оболочек твэлов легководных реакторов
Работу выполнял ЛаПлаз (каф. 21), ИПЯТ для Заказчика АО "ВНИИНМ", АО "ТВЭЛ"
Научный руководитель: Евсин Арсений Евгеньевич
Научный руководитель: Евсин Арсений Евгеньевич
Целью работы является разработка методики плазменного облучения трубчатых образцов из циркониевых сплавов Э110опт, Э110М, Э635 для проведения ускоренных коррозионных испытаний, сопоставимых с автоклавными испытаниями на коррозию.
Во всем мире при разработке ядерного топлива для легководных реакторов циркониевые оболочки подвергаются испытаниям в автоклавах, продолжительность которых составляет несколько месяцев. Были разработаны плазменная технология и оборудование, которые позволили сократить время испытаний по сравнению с автоклавами более чем на порядок.
Во всем мире при разработке ядерного топлива для легководных реакторов циркониевые оболочки подвергаются испытаниям в автоклавах, продолжительность которых составляет несколько месяцев. Были разработаны плазменная технология и оборудование, которые позволили сократить время испытаний по сравнению с автоклавами более чем на порядок.
Работу выполнял ЛаПлаз (каф. 21), ИПЯТ для Заказчика ЧУ "Наука и инновации"
Научный руководитель: Писарев Александр Александрович
Научный руководитель: Писарев Александр Александрович
Разработка макета модуля дивертора токамака, основанного на концепции текущего слоя жидкого лития
Целью работы является создание макета приемного модуля дивертора токамака, основанного на концепции текущего слоя жидкого лития и отработка основных технологий для обеспечения его работы.
Для достижения поставленной цели будут решены следующие задачи:
- Разработка конструкции установок для проведения экспериментов;
- Сборка и испытание установок для проведения экспериментов и проведение экспериментов по обработке поверхности, смачиваемости и термоциклированию;
- Проведение экспериментов по течению лития по пластине.
Целью работы является создание макета приемного модуля дивертора токамака, основанного на концепции текущего слоя жидкого лития и отработка основных технологий для обеспечения его работы.
Для достижения поставленной цели будут решены следующие задачи:
- Разработка конструкции установок для проведения экспериментов;
- Сборка и испытание установок для проведения экспериментов и проведение экспериментов по обработке поверхности, смачиваемости и термоциклированию;
- Проведение экспериментов по течению лития по пластине.
Работу выполняли ЛаПлаз (каф.78), ИПЯТ для Заказчика ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»
Научный руководитель: Борисюк Петр Викторович
Научный руководитель: Борисюк Петр Викторович
Разработка прототипа стандарта частоты нового поколения на основе ядерного изомерного перехода в изотопе тория-229
В 2025 году Национальный центр физики и математики (НЦФМ) в Сарове при поддержке Росатома и НИЯУ МИФИ начал разработку ядерных часов на основе изомерного перехода в ядре тория-229. itrussia.media
Разработка включает создание источников тория-229, систем лазерного возбуждения и высокоточных детекторов. В отличие от атомных часов, основанных на электронных переходах атомов цезия, ядерные часы используют колебания ядерного изомера, что обеспечивает стабильность на уровне 10^-19. itrussia.media
Некоторые перспективы проекта:
Разработка включает создание источников тория-229, систем лазерного возбуждения и высокоточных детекторов. В отличие от атомных часов, основанных на электронных переходах атомов цезия, ядерные часы используют колебания ядерного изомера, что обеспечивает стабильность на уровне 10^-19. itrussia.media
Некоторые перспективы проекта:
- Улучшение навигационных систем, например GPS и ГЛОНАСС. Ядерные часы сократят погрешность, улучшая навигацию для гражданских, военных и космических приложений.
- Измерение гравитационного поля Земли с высокой точностью, что поможет в поиске полезных ископаемых и нефтегазовых месторождений.
- Применение в телекоммуникациях, где синхронизация критически важна для сетей 5G и 6G.
- Использование в фундаментальной науке, например для исследования космологических эффектов и проверки теории относительности.
- Синхронизация процессов в квантовых вычислениях, что повысит их производительность.
Работу выполняли ЛаПлаз (каф.10), ИПЯТ для Заказчиков АО «ТВЭЛ»,
НИЦ «Курчатовский институт»
Научный руководитель: Жабицкий Георгий Михайлович
НИЦ «Курчатовский институт»
Научный руководитель: Жабицкий Георгий Михайлович
Разработка малоотходной технологии обращения с жидкими радиоактивными средами (ЖРС) и жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) АЭС ВВЭР-1200 ТОИ (Создание автоматизированной системы моделирования обращения с ЖРО и ЖРС
Расчетное моделирование физико-химических процессов при обращении с жидкими радиоактивными средами (ЖРС), образующимися на АЭС, и их переводе в безопасное твердое состояние для длительного хранения и изоляции от окружающей среды.
Первая версия многовариантной компьютерной системы обращения с ЖРС внедрена на АО "ВНИИАЭС", которая позволяет минимизировать количество радиоактивных отходов, направляемых на окончательное захоронение, до уровня, рекомендованного МАГАТЭ.
Ведется совершенствование системы в части технико-экономического анализа различных комбинаций технологических переделов для снижения себестоимости обращения ЖРС на АЭС.
Первая версия многовариантной компьютерной системы обращения с ЖРС внедрена на АО "ВНИИАЭС", которая позволяет минимизировать количество радиоактивных отходов, направляемых на окончательное захоронение, до уровня, рекомендованного МАГАТЭ.
Ведется совершенствование системы в части технико-экономического анализа различных комбинаций технологических переделов для снижения себестоимости обращения ЖРС на АЭС.
