Jednou z možností, jak zvýšit bezpečnost provozu jaderné elektrárny a prodloužit životnost palivových článků, je pokrýt jejich povrch ochrannou vrstvou. Před dvěma lety navrhli čeští vědci a technici (Fakulta strojní ČVUT a Fyzikální ústav AV ČR; z FZÚ Kratochvílová, Fendrych, Ashcheulov a Taylor) ve spolupráci se společností Westinghouse Electric Czech Republic, s. r. o., zcela novou technologii ochrany povrchu materiálů pro jaderné reaktory ze zirkonových slitin pomocí kompozitních diamantových vrstev.
V březnu 2015 byl této metodě udělen český patent č. 305059 "Vrstva chránící povrch zirkoniových slitin užívaných v jaderných reaktorech". Zároveň byla přihláška registrována v mezinárodní databázi pod názvem "Layer protecting the surface of zirconium alloys used in nuclear reactors" a bylo ji uděleno číslo PCT/CZ2014/000101 (Patent Cooperation Treaty). Tento postup poskytuje patentové přihlášce ochrannou lhůtu do března 2016, během které je buď možné zahájit řízení o mezinárodních patentech, anebo provést přímý prodej licence, o kterou předběžně projevil zájem jeden ze spoluautorů návrhu, firma Westinghouse Electric Czech Republic, s. r. o.
Diamantová vrstva, která je deponována z plynné fáze v mikrovlnném plazmatu, má mnoho výhod, například kromě diamantových zrn obsahuje amorfní uhlík, takže je pevná a pružná zároveň. To znamená, že zirkonový palivový článek je mechanicky odolný a zároveň je schopný se přizpůsobit tepelné expanzi kovových tablet uranu, které se nacházejí uvnitř článku. I další fyzikální vlastnosti činí z této diamantové vrstvy velice vhodný materiál pro použití v aktivní zóně jaderného reaktoru, podrobněji viz článek:
http://atominfo.cz/2015/03/cesky-patent-zvyseni-bezpecnosti-jadernych-zarizeni-pomoci-diamantu/
Irena Kratochvílová
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
