2017. november: jegyzet, orvostudomány, portré, fizika, kémia, agykutatás, tudomány, atomenergia, innováció, anyagtudomány, energiagazdálkodás, zöldkörnyezet, it

Az új atomerőművi blokkok szerkezeti anyagairól

Közel húszezer reaktorév tapasztalataival is felvértezve kijelenthetjük, hogy sokat tudunk az üzemelő atomerőművek szerkezeti anyagainak viselkedéséről. Az utóbbi évtizedben, ahogy világszerte egyre több blokk kezdi meg az üzemelését a tervező által korábban figyelembe vett üzemidőn túl, újabb kérdések vetődnek fel, amelyek természetszerűleg a hosszú idejű üzemeltetéssel függenek össze.


Szem előtt tartva az eddigi kutatások eredményeit és a gazdag üzemelési tapasztalatokat, kijelenthetjük, hogy a jelenleg üzemelő és épülő – jellemzően harmadik generációs – reaktorok szerkezeti anyagai hosszú távon két jelentős, az üzemi terhelésből és a környezeti hatásokból származó öregedési (károsodási) hatásnak kell, hogy ellenálljanak. Ez a két öregedési hatás a gyorsneutron-sugárzás okozta szívósságvesztés, illetve elridegedés, valamint a korrózió, annak is olyan lokális megjelenési formái, mint a feszültségkorrózió vagy a sugárzás elősegítette feszültségkorrózió. A korrózió emellett meggyorsíthatja egy esetleges fáradásos repedés terjedését. A sugárkárosodás a reaktortartály nyomástartó anyagának jellemző károsodása, míg a korrózió említett formái általában a korrózióálló anyagból készült berendezéseket és csővezetékeket vagy akár a reaktortartály és más berendezések korrózióvédő plattírozását károsítják.

Átmeneti hegesztési varrat ultrahangos vizsgálata

Paks II. blokkjainak konstrukciója néhány dologban eltér az üzemelőkétől. Az eltérések egyike az, hogy a reaktortartály szerkezeti anyaga nem ugyanaz, mint az üzemelő blokkok tartályainak anyaga; a lényeges különbség a nikkelötvözés. Szakirodalomból ismerjük ezt az acélt, beleértve kedvező és kedvezőtlen tulajdonságait, de saját gyakorlati, vizsgálati tapasztalatunk nincs vele. Emlékeztetek arra, hogy a jelenlegi blokkok létesítését megelőzően egy államilag finanszírozott, kiterjedt és koordinált kutatómunka folyt, aminek célja a reaktortartály szerkezeti anyagai (ide értjük a kovácsolt övek, a hegesztési varratok, a hegesztési varratok hőhatásövezetét, valamint a plattírozás anyagát) tulajdonságainak a megismerése volt. Az anyagtulajdonságok megismerésén kívül ennek a koordinált kutató­munkának része volt az üzemelés közben el­­vég­zendő roncsolásmentes vizsgálatok technológiájának, technikájának a megismerése is.

Lyukkorrózió hegesztési varrat gyökében (pásztázó elektronmikroszkópos felvétel, üzemi körülményeket szimuláló mintán)

Egy másik jelentős eltérés is lesz a korábbiakhoz képest, ami részben szerkezeti anyag, részben konstrukciós természetű. A reaktor hűtőköre nem korrózióálló acélból, ahogy megszoktuk, hanem alacsonyan ötvözött és korrózióvédő plattírozással ellátott anyagból készül. Ez a konstrukció mind a korrózióval szembeni viselkedését tekintve, mind az esetleges károsodás monitorozását tekintve (itt a periodikus roncsolásmentes vizsgálatra gondolok) új helyzetet teremt, amire fel kell készülni. Az anyagtechnológiával foglalkozók tudják, hogy két, egymástól jelentősen eltérő kémiai összetételű és ebből adódóan jelentősen eltérő hőfizikai tulajdonságú anyag összehegesztése rendkívül igényes feladat. Hozzáteszem, hogy legalább ennyire igényes az ilyen, úgynevezett átmeneti hegesztési varrat roncsolásmentes vizsgálata. A plattírozás és különösen a plattírozás alatti réteg viselkedésével, azaz repedések kialakulására való érzékenységével és e réteg vizsgálatának nehézségeivel kapcsolatosan szereztünk némi tapasztalatot az üzemelő reaktortartályok esetében.

A biofilm kialaku­lásának fázisai: 1. A sejtek reverzibilis felszínhez tapadása 2. A sejtek irreverzibilis felszínhez tapadása 3. A biofilm kezdeti szerkezetének kialakulása 4. A biofilm szer­kezetének érése, a végleges szer­kezet kialakulása 5. Leválás

Amennyiben a primer kör csővezetékei (kivéve a már említett főkeringtető vezetéket) jellemzően a jelenleg alkalmazott korrózióálló acélból készülnek, célszerű azokat a tapasztalatokat figyelembe venni, amelyekkel az üzemeltető az üzemelés harmadik évtizedében találkozott. A tapasztalatok azt mutatják, hogy speciális korróziófajtákról, és ezek közé tartozik a mikrobiológiai hatással támogatott lyukkorrózió, nincs elegendően mély ismeretünk. Ezeket az ismereteket célszerű nem üzemelő blokkokon megszerezni, hanem egy megelőző, szisztematikus kutatómunka eredményeként.

Mikrobatelep egy lyukkorróziós területen

Gondolataimat azért foglaltam össze, mert hiányérzetem van a létesítendő blokkok szerkezeti anyagai tulajdonságainak és vizsgál­hatóságának megismerését illetően. Tisztában vagyok azzal, hogy napjaink kutatómunkájára a nemzetközi hálózatban végzett tevékenység a jellemző, és azt is tudom, hogy ennek hatékonysága általában jobb, mintha a hálózat egyes tagjainak eredményeit összegeznénk. Az, hogy ilyen munkában eredményesen részt vegyünk, nem helyettesítheti a saját intézményeinkben az adott cél érdekében folytatandó, szervezett és megfelelően finanszírozott kutatásokat. A kutatómunkát addig célszerű elkezdeni, amíg nem (lesz) késő.•

 
Innotéka