Характеристика даних щодо приведення аварійного об’єкта до безпечного стану

Замовник: Японська Асоціація досліджень з ядерної безпеки (NSRA)

Період: 2003 – 2004 р.р.

Мета: вивчення фізико-хімічних властивостей лавоподібних паливовмісних мас (ЛПВМ) четвертого енергоблоку ЧАЕС, зруйнованого внаслідок аварії, і отримання нових даних про процеси взаємодії розплавленого палива з конструкційними матеріалами аварійного реактора.

У рамках проекту виконано наступні роботи:

• проведено дослідження отриманих імітаторів ЛПВМ методами ядерного мікроаналізу, кристалооптики, рентгеноструктурного аналізу, растрової електронної мікроскопії, металографії;
• проведено серію експериментів із синтезу імітаторів ЛПВМ у лабораторних умовах з метою уточнення сценарію формування ЛПВМ; синтезовано зразки, досліджені за допомогою різних інструментальних методів;
• з приготовленої шихти виготовлено 51 зразок для подальшого отримання склокерамічного розплаву;
• досліджено вплив швидкості охолодження на процес формування паливовмісних матеріалів (ПВМ) у вакуумі;
• вивчено вплив часу спалювання на процес утворення ПВМ;
• проведено вивчення процесу формування ПВМ в атмосфері повітря при температурі ~ 1500 ⁰ C;
• досліджено теплофізичні характеристики деяких отриманих зразків імітаторів ЛПВМ.

У результаті робіт:

• визначено щільність і теплофізичні характеристики синтезованих ЛПВМ;
• отримано нові дані температури формування імітаторів ЛПВМ, їх фазового й елементного складу;
• встановлено, що в процесі проведення експериментів відбувається інтенсивна взаємодія паливного матеріалу з графітом, що призводить до великої (до 60% мас.) втрати матеріалу за рахунок його виносу з зони взаємодії;
• доведено, що при тривалому спалюванні (~ 20 годин) при температурі ~ 1500 ⁰ C у вакуумі відбувається інтенсивне (до 84% мас.) випарювання компонентів вихідної шихти; аналогічні результати мають місце при малій (~ 0.5 ⁰ C /хв) швидкості охолодження (відношення складає до 79% мас.);
• встановлено, що при високих (~ 50 ⁰ C/хв) швидкостях охолодження виходить кераміка коричневого кольору з глянсовою поверхнею, при низьких (~ 0,5 ⁰ C/хв і 4,5 ⁰ C/хв) – шоколадно-коричневого кольору з матовою поверхнею, що підтверджує припущення про різні швидкості застигання ЛПВМ у різних приміщеннях при аварії на ЧАЕС.

Башинська Юлія Вікторівна
T. +38 04479 2 23 67
Ф. +38 04479 2 81 44
e-mail: jbashinskaya@chornobyl.net