Отчет о НИОКР "Прогнозирование динамических процессов при высоких плотностях энергии в технологиях атомной энергетики и для предотвращения аварийных ситуаций. Исследование неидеальных эффектов в плотных средах и водородной взрывобезопасности объектов ядерной энергетики. Этапы 2021-2024 годов" Этап 3 (промежуточный). Отчет № 10/НИР-7891 от 30.05.2022

Объектами исследования НИОКР являются свойства газов и твердых тел в условиях быстропротекающих процессов при высоких плотностях энергии для развития технологий в атомной энергетике и предотвращения аварийных ситуаций, а также неидеальные эффекты в плотных средах, низкотемпературная плазма и процессы окисления водорода для повышения взрывобезопасности. Цели НИОКР — получение новых данных о динамических процессах в газах и твердых телах при высоких плотностях энергии для развития технологий в атомной энергетике и для предотвращения аварийных ситуаций, а также исследование неидеальных эффектов в плотных средах и повышение водородной взрывобезопасности объектов ядерной энергетики. В результате работ по 3 этапу разработаны и внедрены две независимых диагностики, которые при одновременном применении обеспечивают перекрестное сопоставление пространственных размеров двумерных изображений излучающего плазменного объекта (Z-пинча или слоя радиационно нагретой плазмы) в фотонах рентгеновского и оптического диапазонов спектра излучения. Проведена калибровка магнитного спектрометра для измерения спектра заряженных частиц с выходной энергией до 300 кэВ от Z-пинча. Изготовлены образцы из высокоплотного карбида тантала и получены экспериментальные данные по тепловому расширению нестехиометрического карбида тантала до температуры 3600 К. Исследовано влияние степени каталитической активности поверхности частиц твердой фазы на инициирование и распространение пламени; проведены сравнительные испытания различных видов катализаторов. Разработана технология нанесения пленки с каталитическими свойствами на частицы конденсированной дисперсной фазы. Проведены расчеты самовоспламенения струи при истечении из газопровода высокого давления и построена граничная кривая самовоспламенения в переменных размер повреждения – давление. Получено, что при размерах повреждения 2.5 мм и менее самовоспламенение маловероятно.