Характеризация данных по приведению аварийного объекта в безопасное состояние

Цель проекта: изучение физико-химических свойств лавообразных топливосодержащих масс (ЛТСМ) четвертого энергоблока ЧАЭС, разрушенного вследствие аварии, и получение новых данных о процессах взаимодействия расплавленного топлива с конструкционными материалами аварийного реактора.

• проведены исследования полученных имитаторов ЛТСМ методами ядерного микроанализа, кристалооптики, рентгеноструктурного анализа, растровой электронной микроскопии, металлографии;
• проведена серия экспериментов по синтезу имитаторов ЛТСМ в лабораторных условиях с целью уточнения сценария формирования ЛТСМ; синтезированные образцы исследованы с помощью разных инструментальных методов;
• из приготовленной шихты изготовлен 51 образец для дальнейшего получения стеклокерамического расплава;
• исследовано влияние скорости охлаждения на процесс формирования топливосодержащих масс (ТСМ) в вакууме;
• изучено влияние времени сжигания на процесс образования ТСМ;
• проведено изучение процесса формирования ТСМ в атмосфере воздуха при температуре ~ 1500 ⁰ C
• исследованы теплофизические характеристики некоторых полученных образцов имитаторов ЛТСМ.

В результате работ:

• определена плотность и теплофизические характеристики синтезированных ЛТСМ;
• получены новые данные по температуре формирования имитаторов ЛТСМ, по их фазовому и элементному составу;
• установлено, что в процессе проведения экспериментов происходит интенсивное взаимодействие топливного материала с графитом, который приводит к большим (до 60% мас.) потерям материала за счет его вынесения из зоны взаимодействия;
• доказано, что при продолжительном сжигании (~ 20 часов) при температуре ~ 1500 ⁰ C в вакууме происходит интенсивное (до 84% мас.) выпаривание компонентов исходной шихты; аналогичные результаты имеют место при маленькой (~ 0.5 ⁰ C /мин) скорости охлаждения (отношение составляет до 79% мас.);
• установлено, что при высоких (~ 50 ⁰ C/мин ) скоростях охлаждения получается керамика коричневого цвета с глянцевой поверхностью, при низких (~ 0,5 ⁰ C/мин и 4,5 ⁰ C/мин) – шоколадно-коричневого цвета с матовой поверхностью, что подтверждает предположения о разных скоростях застывания ЛТСМ в разных помещениях при аварии на ЧАЭС.