Ваш браузер безнадежно устарел, для работы с порталом его необходимо обновить или установить любой другой современный браузер.
iexplorerfirefoxoperachromesafari

Ядерные топливные материалы

Кафедра физических проблем материаловедения (№9)

руководитель
Тенишев Андрей Вадимович
Доцент, к.т.н.
avtenishev@mephi.ru

Основные научные направления

Основная деятельность лаборатории посвящена исследованию ядерных топливных материалов. Научные направления:
  • теплофизические свойства материалов
  • термодинамические свойства материалов
  • совместимость материалов
  • порошковые технологии
  • технологии термического спекания и альтернативной консолидации
  • получение материалов с заданной структурой

Исследовательское оборудование и установки

  • Прибор синхронного термического анализа STA 409 CD с квадрупольным масс-спектрометром QMS 403C Aëolos фирмы «Netzsch» (Германия). Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК), дифференциальный термический анализ (ДТА), измерение изменения массы и анализ выделяющихся газов (квадрупольный масс-спектрометр)
  • Горизонтальный дилатометр DIL 402 C фирмы «Netzsch» (Германия). Определение коэффициента линейного термического расширения и изменения длины при нагревании (например, усадки при спекании) образцов любых твердых тел.
  • Шаровая планетарная мельница «Pulverizette 5» фирмы Fritch (Германия) для тонкого помола порошковых материалов в контролируемых условиях.
  • Прибор синхронного термического анализа STA 449 F1 фирмы «Netzsch» (Германия) с максимальной рабочей температурой 2400 °С с возможностью термомодуляции. Дифференциальная сканирующая калориметрия, дифференциальный термический анализ, термогравиметрия.
  • Дилатометр DIL 402 E Pyro фирмы «Netzsch» (Германия) с максимальной рабочей температурой 2800 °С. Измерение коэффициента линейного термического расширения и исследование процессов спекания тугоплавких керамик.
  • Дифференциальный сканирующий калориметр DSC 404 F1 фирмы «Netzsch» (Германия) с термомодуляцией, совмещенный с термогравиметрией с максимальной рабочей температурой 1600 °С. Термический анализ и измерение теплоемкости сплавов и керамических материалов.
  • Установка, реализующая метод лазерной вспышки LFA 427 с максимальной рабочей температурой 2400 °С. Определение температуропроводности и теплоемкости материалов.
  • Растровый электронный микроскоп Jeol 6610 (Япония). Исследование топографии и структуры поверхности, получение изображения во вторичных и обратно-рассеянных электронах. Рентгеноспектральный микроанализ элементного состава с использованием энергодисперсионного и волнодисперсионного спектрометров (EDS, WDS).
  • Прибор Zirconia-М (Россия), для контроля и изменения парциального давления кислорода в газовых средах спекания.

Уникальные компетенции

  • Работа с современным оборудованием для термического анализа материалов (Netzsch)
  • Материаловедение ядерного топлива
  • Анализ структуры материалов с помощью оптической и растровой электронной микроскопии
  • Порошковая металлургия
  • Разработка установок и методик для испытаний материалов
  • Подготовка публикаций для высокорейтинговых журналов

  • Тенишев Андрей Вадимович, к.т.н., руководитель
  • Шорников Дмитрий Павлович, к.т.н., доцент
  • Михальчик Владимир Валерьевич, к.т.н., доцент
  • Продувалов Борис Владимирович, инженер
  • Никитин Степан Николаевич, заведующий лабораторией
  • Казакова Виктория Николаевна, инженер
  • Смирнов Роман Валентинович, инженер
  • Савельев Максим Дмитриевич, инженер
  • Уваров Александр Александрович, аспирант
  • Баженов Александр Андреевич, аспирант
  • Зазолин Артем Александрович, старший лаборант
  • Иванов Георгий Андреевич, магистр

Активные проекты
  • «Исследование микроструктуры и состава исходных, имплантированных ксеноном и отожжённых образцов оксидного ядерного топлива. Моделирование свойств дефектов, газонаполненных пузырьков и определение их параметров в диоксиде урана». Заказчик АО «ВНИИНМ».
Завершенные проекты
  • «Изучение высокотемпературных свойств топлива UO2 и (U,Gd)O2». Заказчик АО «ВНИИНМ».
  • «Разработка лабораторной технологии изготовления образцов U3Si2. Исследование высокотемпературных теплофизических свойств и коррозионной стойкости образцов U3Si2». Заказчик АО «ВНИИНМ».
  • «Исследование технологии производства топливных таблеток на основе диоксида урана». Заказчик АО «МСЗ».
  • «Измерение коэффициента теплопроводности материалов матричного графита и топливного компакта». Заказчик АО «НИИ НПО «Луч».
  • «Исследование теплофизических свойств конструкционных, топливных и поглощающих материалов действующих и перспективных ПЭЛ ПС СУЗ реакторов типа ВВЭР и БН» Заказчик ФГУП НИИ «НПО «Луч».
  • Государственное Задание Министерства образования и науки Российской Федерации «Комплексный анализ процесса спекания оксидного ядерного топлива» 2017-2019 гг.
  • «Исследование процесса спекания уран-гадолиниевых таблеток с содержанием оксида гадолиния до 10 %». Заказчик ПАО «МСЗ».

  • «Разработка способа получения однофазного U3Si2 и таблеток из него», Рукосуев В.Е., НКР аспиранта, 2023.
  • «Комплексный анализ процесса спекания уран-гадолиниевых оксидов», Баженов А.А., ВКР магистра, 2023.
  • «Закономерности изменения структуры уран-гадолиниевых оксидов в результате высокотемпературных отжигов», Черепанова И.А., ВКР бакалавра, 2022.
  • «Влияние добавок оксида гадолиния на кислородный потенциал диоксида урана», Баженов А.А., ВКР бакалавра, 2021.
  • «Высокотемпературное термическое расширение уран-гадолиниевого оксидного ядерного топлива», Савинных С.С., ВКР специалиста, 2021.
  • «Влияние характеристик исходных порошков диоксида урана на структуру и свойства таблеток оксидного ядерного топлива», Матвенов М.Е., НКР аспиранта, 2020.
  • «Термохимическая стабильность модельного нитридного ядерного топлива на основе урана», Михальчик В.В., диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2019.
  • «Влияние режимов прессования на спекание таблеток диоксида урана», Ефименко А.С., ВКР специалиста, 2018.
  • «Теплофизические свойства оболочек ПЭЛ из стали 06Х18Н10Т», Бутов Н.А., ВКР бакалавра, 2018.

  • Thermogravimetric study of mixed uranium-plutonium fuel for prospective generation IV reactors // Journal of Nuclear Materials, 2022 Vol. 567, p.153798, DOI: 10.1016/j.jnucmat.2022.153798
  • Определение растворимости водорода в циркониевых сплавах Э110опт и Э635 методом дифференциальной сканирующей калориметрии // Металлы, 2022 г. Вып. 6 Стр. 100-106
  • Identification of the sintering mechanism of oxide nuclear fuel through the analysis of experimental pore size distributions // Journal of the Physical Society of Japan, 2020 Vol. 89, No. 2, DOI: 10.7566/JPSJ.89.024803
  • Determination of Density and Pore Size Distribution in Uranium Dioxide Fuel Pellet by Image Analysis of its Cross-Sectional Structure // Journal of the Physical Society of Japan, 2019 Vol. 88, No. 7, DOI: 10.7566/JPSJ.88.074802
  • Kinetic and microstructural studies of thermal decomposition in uranium mononitride compacts subjected to heating in high-purity helium // Journal of Nuclear Materials, 2016 Vol. 475, pp. 266-273, DOI: 10.1016/j.jnucmat.2016.04.018
  • Thermal stability investigation technique for uranium nitride // Annals of Nuclear Energy, 20 16 Vol. 87, pp. 784–792, DOI: 10.1016/j.anucene.2014.09.023
  • Thermal conductivity of perspective fuel based on uranium nitride // Annals of Nuclear Energy, 2016 Vol. 87, pp. 799-802, DOI: 10.1016/j.anucene.2014.08.011