包容燃料芯體的燃料元件包殼是核反應(yīng)堆中的第一道安全屏障，因此確保包殼的密封性是最重要的任務(wù)之一。俄羅斯國(guó)家核研究大學(xué)“莫斯科工程物理研究院”的科學(xué)家們，開(kāi)發(fā)出一整套可在不破壞燃料元件包殼的情況下對(duì)其進(jìn)行檢查的裝置。

該研究項(xiàng)目主任葉甫蓋尼·庫(kù)德利亞夫采夫教授指出，新方法基于超聲波諧振光譜學(xué)建立，包殼掃描可查明殼內(nèi)外表面被腐蝕破壞的部分，確定腐蝕類型及參數(shù)，預(yù)測(cè)核燃料的狀態(tài)。

研究人員分析了外部電磁場(chǎng)和包殼內(nèi)電磁場(chǎng)間的相互作用，研發(fā)出高敏感性、高頻率渦流控制裝置。使用這一裝置可發(fā)現(xiàn)包殼內(nèi)外裂縫、燃料芯破裂、燃料質(zhì)量傳遞和熔化的局部區(qū)域缺陷等安全問(wèn)題，結(jié)果可通過(guò)金相學(xué)研究來(lái)進(jìn)一步確認(rèn)。研究人員指出，使用新方法和裝置可在初期不破壞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)包殼腐蝕區(qū)域，降低勞動(dòng)密集型金相學(xué)研究的工作量，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的可靠性。

新型鉑催化劑降低氫燃料生產(chǎn)成本

氫氣生產(chǎn)成本高且在燃料電池中極易氧化，是發(fā)展氫能的兩大阻礙。目前生產(chǎn)氫氣一般使用以鈀、鉑和其他貴金屬為主要成分的催化劑。俄羅斯南聯(lián)邦大學(xué)化學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型鉑催化劑，其中鉑金含量大大降低，但效率顯著提升。該研究成果刊登在《氫能國(guó)際期刊》上。

化學(xué)家和生物學(xué)家一直嘗試使用鎳或其他廉價(jià)金屬的化合物、納米顆?；蛘吒鞣N微生物的蛋白質(zhì)替代這些貴金屬，但到目前為止，還沒(méi)找到鉑的替代品。過(guò)去，化學(xué)家試圖用鉑包覆鎳、銅和其他金屬的納米顆粒，來(lái)提高催化劑效率，但由于這種顆粒的形狀很難控制，金屬層與層之間的邊緣過(guò)于鋒利，很難保護(hù)其脆弱內(nèi)核。

該研究項(xiàng)目主持人弗拉基米爾·古特曼和其同事解決了這個(gè)問(wèn)題。他們開(kāi)發(fā)出一種新型粒子，使鉑原子從納米結(jié)構(gòu)的核心到表面均勻地增加。首輪測(cè)試顯示，這種納米粒子降解速度比普通納米粒子慢7—8倍。

研究人員指出，這種催化劑還可用于制造燃料電池的其他金屬，這將加速氫能發(fā)展，幫助全球經(jīng)濟(jì)走上可持續(xù)發(fā)展之路。

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