Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное бюджетное учреждение
Высшего профессионального образования
В
Кафедра «Электрические станции»
Научно исследовательская работа
«Нанотехнологии в атомной энергетике»
ТПЖА.565722.004 ПЗ
Разработал студент гр. 1-10-ЭСу /БурнышевЕ.В./
(подпись)
Руководитель /Арасланова И.В. /
(подпись)
Киров 2013
Содержание
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………….……………3
Нанотехнологии и наноматериалы………………..4
Нанотехнологии и наноматериалыв атомной энергетике……………………………………………………...12
Ядерное топливо с нанометрическими добавками………..….10
Дисперсно-упрочненные оксидами (ДУО) ферритно-мартен -
ситные стали. Нанодисперсные ДУО-стали…………………..12
Нанокаркасы и пористая нанокерамика……………………….25
Наномембраны и нанофильтры………………………………..26
Сверхпрочные и высоко-электропроводные материалы…….28
ВЫВОД………………………………………………………………..29
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………...……..30
Введение
Сегодня мир переживает нано-бум. Самыми цитируемыми терминами стали нанотехнологии и нанонаука. Правильнее было бы говорить о молекулярной инженерии (с точки зрения построения процессов) и наноинженерии поверхностей (нанесении всевозможных покрытий и напылений). Считать, что сегодняшний нано-бум связан с современным развитием техники, неправильно. Исследованиями подтверждено, что нанотехнологиями пользовались ещё за 300 лет до н.э. древние индийские мастера, изготавливавшие из булатной стали wootz с большими присадками углерода дамасские клинки, поверхность которых, как выяснили с помощью электронного микроскопа немецкие кристаллографы, содержит углеродные нанотрубки и нановолокна из цементита (карбида железа).
В ядерной энергетике и ядерной промышленности очень важна проблема модернизации топливных и конструкционных материалов для активной зоны ядерных реакторов. К топливным материалам относится широкийкруг урановых и трансурановых элементов и их соединений. К конструкционным материалам ядерных реакторов принадлежат аустенитные, ферритные, ферритно-мартенситные и другие сорта сталей и сплавов, графит иуглеродные материалы, циркониевые сплавы, различные керамические материалы. Кроме того, важным является решение проблемы окончательного и надежного захоронения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и радиоактивных отходов (РАО), а также разработка новых квазистационарных методовпереработки и минимизации жесткости нейтронного спектра ОЯТ. В связи с этим одной из задач является развитие фундаментальных иприкладных исследований в области радиационного материаловедения и радиационных технологий. При проведении таких исследований важной задачей является создание новых топливных и конструкционных материалов и новых методов анализа и контроля материалов. Нанотехнологии в последнее время стали применяться практически во всех сферах новейших технологийи по сути дела превратились в междисциплинарную область науки и техники. В атомной отрасли нанотехнологии применялись еще до того, когда стали использовать приставку «нано», так как созданные топливные и конструкционные материалы во многом были основаны на качественном изменении свойств материалов при переходе в нанометрический диапазон размеров.
Целью настоящей работы является краткий обзор результатов исследований и последних разработок в области использования конструкционных и функциональных наноструктурных материалов в ядерной энергетике и технике.