Группа российских ученых из МФТИ и ОИВТ РАН совершила прорыв в исследовании теплофизических свойств циркония при экстремальных условиях, сообщает Центр научной коммуникации МФТИ.
Впервые удалось с высокой точностью определить характеристики этого металла в жидком и сверхкритическом состоянии при температурах до 6000 градусов Кельвина и давлении 3000 атмосфер. Исследователи применили инновационный подход, совместив квантово-механические расчеты с практическими экспериментами.
«Современные методы компьютерного моделирования позволяют изучать физические условия, недостижимые в лабораторных условиях. Для материалов атомной энергетики это критически важно», – подчеркнул доцент МФТИ Дмитрий Минаков.
Заведующий лабораторией ОИВТ РАН Михаил Шейндлин отметил уникальность методики: металлические образцы нагревались импульсами тока высокой плотности в специальной камере под давлением инертного газа.
Ученым удалось установить точную критическую температуру перехода циркония из жидкого состояния в газообразное – 9400 градусов Кельвина. Ранее оценки варьировались от 8000 до 17000 градусов.
Исследование позволило измерить ключевые характеристики металла: сопротивление, плотность, теплоемкость и удельную теплоту плавления. Полученные данные помогут точнее прогнозировать поведение циркония в экстремальных условиях работы ядерных реакторов, повышая их безопасность.
