✏️ Сканатор

Устройство, которое с помощью подвижных зеркал направляет луч лазера в нужную точку в аддитивных установках

Используется в 3D-принтерах интегратора Росатома по аддитивным технологиям (входит в ТВЭЛ), которые печатают методом селективного лазерного сплавления. Прибор нужен для точного позиционирования и фокусирования лазерного пучка.

На фото – двухосевой сканатор. В конце прошлого года Росатом представил трехосевую модель. Устройство уникально за счет того, что постоянный и импульсный лазеры одновременно работают по одной оптической оси. Первый – плавит порошок, второй – улучшает структуру материала.

#ТВЭЛ_словарь
@tvel_live

✏️ МБИР

Многоцелевой исследовательский реактор на быстрых нейтронах

Включает:
• реакторную установку с двумя натриевыми контурами охлаждения и третьим пароводяным контуром;
• паротурбинную установку;
• транспортно-технологические системы;
• петлевые установки;
• вертикальные и горизонтальные экспериментальные каналы;
• комплекс исследовательских защитных камер;
• лабораторный комплекс.

Реактор сооружают на площадке Научно-исследовательского института атомных реакторов. Он понадобится для реакторных и послереакторных испытаний, отработки новых технологий производства радиоизотопов и модифицированных материалов.

Его тепловая мощность составит 150 МВт, электрическая – 55 МВт. МБИР должен заменить исследовательскую установку БОР-60 и обеспечить атомную отрасль исследовательской инфраструктурой на ближайшие 50 лет.

⚛️ Для этого реактора специалисты отделения топливных технологий НИИАР изготовили опытную партию твэлов с виброуплотненным уран-плутониевым МОКС-топливом. Качество этой продукции подтвердила комиссия, в состав которой вошел Машиностроительный завод, предприятие ТВЭЛа.

#ТВЭЛ_словарь
@tvel_live

✏️ Электронно-лучевая установка наплавки проволоки

С помощью нее в Росатоме создают заготовки сложных изделий, например, из материалов на основе молибдена, вольфрама, титановых и магниевых сплавов. Область построения у нее равна 1500×1200×1400 мм, скорость наплавки – до 50 мм/с, максимальная мощность – 60 кВт.

Электронно-лучевая наплавка проволоки как технология появилась в начале 2000-х в NASA Langley Research Center и впоследствии вышла на промышленный уровень благодаря компании Sciaky.

Как это работает? Электронный луч создает на поверхности изделия жидкометаллическую ванну расплавленного металла, в которую подают наплавляемый материал в виде проволоки. При перемещении луча по поверхности изделия перемещается и ванна расплава. При этом объем и форма наплавленного материала зависят от формы ванны расплава, скорости ее перемещения, скорости подачи материала.

#ТВЭЛ_словарь
@tvel_live

✏️ Установка прямого лазерного выращивания

В процессе ее работы изделие формируется из металлического порошка, который подается струей инертного газа в зону воздействия лазера, образуя ванну расплава материала, где происходит послойное формирование заготовки изделия. Рабочий инструмент перемещается по запрограммированной траектории, которая повторяет форму изделия.

В Росатоме на такой установке изготавливают высокоточные крупногабаритные металлические заготовки. Их максимальный диаметр может составлять 200 см, высота 100 см. Производительность установки доходит до 2,4 кг/ч при использовании порошков из никелевых сплавов, нержавеющих и жаропрочных сталей.

У устройства есть два промышленных шестиосевых робота и позиционер грузоподъемностью до 6 тонн.

#ТВЭЛ_словарь
@tvel_live

✏️ Печать термопластиками

Это самая распространенная и доступная технология 3D-печати. Она основана на расплавлении пластиковой нити (прутка) и ее послойном нанесении на печатную платформу по «нарезанной» на слои CAD-модели.

Расходный материал имеет вид катушек с намотанной пластиковой нитью. Принтер подает расплавленную нить через сопло экструдера и выборочно наносит ее на рабочую платформу. Сопло перемещается над печатным столом, наплавляя слой за слоем, пока не будет выращена готовая модель.

Таким образом можно быстро печатать сложные детали из широкого ассортимента термопластиковых или композитных материалов.

⚛️ На этой технологии основана работа принтера FORA, разработанного Росатомом. Область построения у него 300×300×300 мм, а максимальная скорость печати 35 см³/ч. У принтера два экструдера с нагревом до 270℃, при этом максимальная температура нагрева платформы построения равна 150℃.

На принтере FORA в Росатоме печатали для заказчика, например, решетки вентиляционных каналов. За счет этого их вес удалось уменьшить с 25 до 3,5 кг, а стоимость снизить с 570 до 65 евро.

#ТВЭЛ_словарь #АТ
@tvel_live

✏️ Кобальт

Твердый серебристый с розоватым отливом металл. Тягучий, ковкий. Внешне похож на железо, но более устойчив к действию воды, воздуха и кислот.

В Древнем Египте, Вавилоне и Китае оксид этого металла применяли для окрашивания в синий цвет смальты, стекол, эмалей. Современное название происходит от имени горного духа в германской мифологии, кобольда. Рудокопы считали, что именно он создает руду, не дающую при обжигании металл.

Впервые получен в чистом виде в 1735 году шведским химиком Георгом Брандтом.

65% кобальта находят применение в сплавах:

🔵Пермендюр
🔵48–50% кобальта + 47–50% железа + 1,5–2% ванадия
Используют для полюсных наконечников электромагнитов, в электромашинах, электродвигателях и магнитопроводах, трансформаторах, магнитных усилителях

🔵Стеллит
🔵35% кобальта, 35% хрома, 15% вольфрама, 13% железа, 2% углерода
Очень твердый. Применяется для изготовления наконечников резцов, сверл, долот

🔵Победит
🔵10% кобальта + 90% карбида вольфрама + небольшое количестве углерода
Сохраняет твердость даже при 1000°C

🔵Ковар
🔵17% кобальта + 29% никеля + 54% железа с примесями кремния, углерода, марганца
Может быть впаен в стекло. Используется в элетровакуумой технике для изготовления корпусов и токовыводов

Кобальт входит в состав одного из основных видов редкоземельных постоянных магнитов самарий-кобальт.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Самарий

Твердый редкоземельный металл серебристого цвета

Назван не в честь Самары, а по имени минерала самарскита из Ильменских гор, в котором был обнаружен. Сам камень носит имя горного инженера Василия Самарского-Быховца. Это первый элемент, названный в честь реального человека, а не персонажа мифов.

🔵У самария большое сечение поглощения нейтронов. Поэтому из его соединений делают стекла для прозрачных блоков в защите реакторов и поглощающие стержни для управления ядерной реакцией.

🔵Используется как добавка к материалу люминофоров, веществ, способных излучать свечение после воздействия на них светом. Они помогают исследовать инфракрасное излучение, обнаруживать радиоактивное излучение в лабораториях.

🔵В сплаве с кобальтом становится сильным постоянным магнитом, у которого намагниченность в 10 000 раз больше, чем у железа. Такие магниты стабильны даже при 700°C.

Редкоземельными магнитами в Росатоме занимается Русатом МеталлТех (входит в ТВЭЛ).

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Хром

Серо-стальной тугоплавкий металл. Твердый, но хрупкий.

Открыт в 1797 году Луи Вокленом в природном хромате свинца, крокоите. Этот редкий минерал в Сибири обнаружил минералог Иоганн Леман, который и передал его Воклену. Ученый удивился, как много цветов у разных соединений нового элемента, и назвал его хромом: от греческого «хрома» – цвет, краска.

🔵Из нержавеющих сталей с содержанием хрома более 13% делают подводные части кораблей и корпуса подлодок. На Чепецком механическом заводе (входит в ТВЭЛ) металл добавляют в танталовые слитки.

🔵Чтобы защитить изделия от коррозии, электролитическим путем их покрывают слоем хрома в 0,005 мм.

🔵Хромистые кирпичи используют в рабочем пространстве металлургических печей.

🔵Хром является частью растений и животных. Например, его содержание в крови составляет от 0,0035 до 0,012%.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Олово

Блестящий серебристо-белый металл. Тяжелый, мягкий и пластичный.

🔵Один из семи металлов древности. Упоминается в Ветхом Завете. Латинское название stannum происходит от слов на санскрите: stha – стоять и sthavan – прочно, стойко. На Востоке металл знали еще за 4000 лет до н. э.

🔵В древности оловом покрывали железную посуду, чтобы она не ржавела, при этом пища не получала никакого привкуса. В 1810 году была запатентована консервная банка с покрытием из олова. Так их производят до сих пор.

🔵Олово погубило Роберта Скотта, одного из первооткрывателей Южного полюса. В 1910 году его экспедиция двинулась к самой южной точке Земли, оставляя по пути сосуды с керосином, запаянные оловом. В 1912-м они достигли цели и повернули обратно, но ни на одном из их складов не оказалось горючего: оно вытекло, потому что при температуре ниже –13°C олово начинает рассыпаться в порошок.

🔵Русатом МеталлТех (входит в ТВЭЛ) покрывает оловом сверхпрочные особо тонкие медь-ниобиевые провода. Их используют в авиационно-космической отрасли, роботостроении, для производства электродвигателей.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Марганец

Серебристо-белый твердый, но хрупкий металл.

В Древнем Египте и Риме с помощью порошка пиролюзита осветляли стекла. В 1774 году Карл Шееле доказал, что это соединение содержит неизвестный металл. В итоге, нагревая минерал с древесным углем и нефтяным маслом, Юхан Ган получил металлический марганец.

Марганец содержится во всех видах стали и чугуна. При выплавке стали он очищает сплав от серы, кислорода, фосфора.

🔵Марганец + медь
Как сталь, может закаляться и намагничиваться, хотя по отдельности металлы таким свойством не обладают.

🔵Марганец + никель + медь
Отличается высоким электросопротивлением и малой термоэлектродвижущей силой. Подходит для изготовления катушек сопротивления.

🔵Двуокись марганца
Применяется в гальванических элементах, для получения хлора, приготовления каталитических смесей.

С этого года на Машиностроительном заводе (входит в ТВЭЛ) используют промышленный источник бесперебойного питания на основе литий-ионных аккумуляторных батарей, в состав которых входит марганец.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Магний

Серебристо-белый, легкий мягкий и пластичный металл.

Магнезия – порошок, полученный при прокаливании каменистой горной породы, найденной у города Магнесия-на-Меандре (сегодня это Турция). В 1808 году Гемфри Дэви выделил металл, способный образовывать белую магнезию, и назвал его магнием.

🔵Минералов этого металла много, и они известны с древности: магнезит, доломит (из них состоят целые горные хребты), тальк, оливин, авгит, асбест. В соленой воде Мирового океана содержится не менее 60 000 000 000 000 000 тонн магния. Магний входит в состав хлорофилла у растений (до 2,7%).

🔵Магний загорается с образованием густого дыма, при этом выделяется много тепла. Один грамм магния при сгорании может нагреть полстакана ледяной воды до 50°C.

🔵В 2018 году Бочваровский институт (входит в ТВЭЛ) запатентовал способ получения сверхпроводящего композиционного провода на основе диборида магния. Его можно использовать для силовых электрических кабелей и сверхпроводящих генераторов ветряных энергоустановок.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Калий

Серебристо-голубоватый металл. Очень активен. Плавится уже при 62°C.

Потассий — первое имя калия, которое ему в 1807 году дал Гемфри Дэви. Он получил металл электролизом едкого кали. Название происходит от слова «поташ», что значит «горшечная зола; зола, вываренная в горшке».

При этом еще в 850 году арабские писатели словом «алкали» обозначали продукт, получаемый из золы некоторых растений. Современное название за калием закрепилось в 1881 году благодаря Герману Гессу.

Где применяют соединения калия?

🔵Хромпик
Нужен для производства красителей, при дублении кож и овчин.

🔵Едкое кали
Расщепляет масла, поэтому входит в состав мыла и другой косметики, а еще удобрений и средств от засоров. Служит электролитом в щелочных батарейках. Используется при производстве бумаги, в фармацевтической, химической промышленности.

🔵Бертолетова соль
Нужна для производства фейерверков.

🔵Фторцирконат калия
Русатом МеталлТех (входит в ТВЭЛ) использует его для получения металлического циркония и как исходный компонент для производства циркониевых соединений реактивной чистоты.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Европий

В земной коре его в 70 раз больше, чем серебра, и в 1000, чем золота. При этом это довольно рассеянный элемент.

Металл открыл в 1901 году химик Эжен Демарсе, разделив «самариевую землю» на собственно самариевую и европиевую. Соли европия розоватого цвета. Отделить их от солей других редкоземельных элементов удалось только в 1940 году после длительной работы.

Европий – самый легкий из лантаноидов (элементов с номерами 58–71). Плотность у него почти в 1,5 раза меньше железа.

В атомных реакторах его применяют в качестве поглотителя нейтронов.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Дейтерий

«Тяжелый водород». Только один из 6420 атомов водорода является дейтерием.

Открыт в 1932 году Гарольдом Юри. Он подверг фракционной перегонке 4 л жидкого водорода, а оставшийся 1 мл исследовал спектральным методом. На спектрограмме обогащенного водорода были новые слабые линии, которых нет у обычного водорода.

Новый изотоп ученый назвал дейтерием: от греческого «дейтерос» – второй. За свое открытие Юри получил Нобелевскую премию.

⚛️ Оксид дейтерия, или «тяжелая вода», служит замедлителем нейтронов в исследовательском реакторе ПИК в Гатчине. В 2022 году при участии Бочваровского института и МСЗ (входят в ТВЭЛ) были разработаны проекты модернизированной активной зоны этого реактора, ТВС и твэлов, а также технология их производства.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Килограмм-2

Эталон одного кг, который 20 мая 2019 года официально стал частью Международной системы единиц

До этого эталоном был платино-иридиевый цилиндр, изготовленный в 1889 году. Он хранился в Международном бюро мер и весов недалеко от Парижа. Оказалось, что даже под герметичными колпаками цилиндр теряет до 50 микрограммов за 100 лет.

Поэтому для обозначения 1 кг ученые решили использовать нематериальный объект и выразили величину через постоянную Планка, которую измеряют с помощью сверхточных весов Киббла. Весы устанавливают соотношение массы и электрической мощности.

⚛️ Эталон килограмма помог уточнить число Авогадро.

Для этого изготовили сферу из кремния-28 массой один кг и посчитали количество атомов в ней. Изотоп с феноменальной чистотой 99,999% получили на Электрохимическом заводе (входит в ТВЭЛ) с помощью центрифуг для обогащения урана.

Стоимость сферы составила €2 млн. Это «самый круглый в мире объект».

#ТВЭЛ_словарь #ЭХЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Крыльчатка

Основной рабочий элемент насоса. Преобразует вращательную энергию, которая поступает от силового агрегата, в энергию потока жидкости.

При вращении крыльчатки возникает центробежная сила. За счет нее рабочая жидкость перемещается от центра колеса к периферии. В итоге под действием давления перекачиваемый продукт выталкивается в напорный патрубок.

Состоит из лопастей, оси и корпуса. Лопасти генерируют подъемную силу. Ось нужна для закрепления лопастей. Корпус защищает от внешнего воздействия.

⚛️ Крыльчатка на фото получена в литейном цехе Новосибирского завода химконцентратов (входит в ТВЭЛ) и применяется в насосах в нефтегазовой отрасли.

Этот цех специализируется на производстве отливок методом точного литья из углеродистых, легированных, нержавеющих и молибденсодержащих марок сталей по ГОСТ 977-88.

#ТВЭЛ_словарь #НЗХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Поглотитель

Вещество, поглощающее нейтроны в активной зоне реактора

Поглотители помещают в специальную стальную оболочку – пэл, поглощающий элемент. Пэлы в особой геометрической конфигурации объединены в стержень регулирования и защиты. Изменяя положение этих стержней в активной зоне, управляют цепной реакцией.

Обычно в качестве поглотителя используют карбид бора (на фото). В 2022 году ученые Росатома создали регулирующие стержни нового поколения с гидридом гафния. Они позволяют увеличить срок эксплуатации пэлов почти в семь раз.

⚛️ Производством пэлов занимается Машиностроительный завод, предприятие ТВЭЛа.

#ТВЭЛ_словарь #МСЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ