После нескольких лет испытаний и разработок ученые и инженеры из университета Мэна (США) создали микроэлектронный датчик, способный выдерживать уровень радиации в активной зоне и экстремальные температуры, характерные для современных ядерных реакторов.
Микрочип на основе нанотехнологий не только благополучно переносит самые суровые условия и остается функциональным, но и предоставляет рабочие данные в режиме реального времени. Это может помочь инженерам и операторам атомных электростанций быстрее выявлять технические проблемы и сокращать расходы на техническое обслуживание.
Это первая демонстрация технологии микрочипов, способных измерять мощность реактора при температуре до 800 градусов по Цельсию. Поскольку многие реакторы, разрабатываемые в настоящее время, работают при таких температурах, существует высокая потребность в датчиках для мониторинга их работы.
С 2013 по 2024 год команда ученых устанавливала подобные датчики на паровых и угольных электростанциях, а затем в течение трех лет отслеживала их работу. Затем, чтобы микрочип мог противостоять высоким дозам гамма-излучения и интенсивному потоку нейтронов, технология была усовершенствована.
Новейшие высокотемпературные реакторы, в том числе микрореакторы, могут вырабатывать больше энергии из того же количества ядерного топлива благодаря более высокому тепловому КПД, который достигается при более высоких температурах. Именно поэтому новый датчик, над созданием которого инженеры Мэна работали почти два десятилетия, может восполнить критический пробел в контрольно-измерительных приборах для ядерных реакторов следующего поколения.
В ходе двухнедельных испытаний в Лаборатории ядерных исследований университета Огайо датчик продемонстрировал способность непрерывно работать без существенного снижения производительности.
Сейчас исследователи совершенствуют разработку, чтобы она могла выдерживать еще более высокую мощность реактора и проходить испытания в течение более длительного времени. Успешное завершение работы позволит устранить технологические барьеры, которые в настоящее время препятствуют внедрению современных ядерных реакторов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что сибирские ученые «обучили» промышленную керамику выносливости.
