Поделиться
ВНИИНМ им. А.А. Бочарова проводит исследования в области радиационного материаловедения на базе решений «Т-Платформы»
Компания «Т-Платформы», международный разработчик суперкомпьютеров и поставщик полного спектра решений и услуг для высокопроизводительных вычислений, сообщила о том, что ее решения успешно применяются Высокотехнологическим НИИ неорганических материалов имени академика А.А. Бочарова (ВНИИНМ) для фундаментальных исследований в области радиационного материаловедения и разработки новых конструкционных и топливных материалов для ядерных и термоядерных энергетических реакторов.
Стратегия развития ядерной и термоядерной энергетики России в первой половине XXI века определяет важность разработки и создания инновационных энергетических ядерных и термоядерных реакторов. Данная стратегия реализуется посредством федеральных и отраслевых программ, в числе которых — «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010 — 2015 годы и на перспективу до 2020 года», «Эффективное топливоиспользование на АЭС в период 2008 — 2010 годы и на перспективу до 2015 года», а также ряд других. Решение материаловедческих и технологических задач в рамках этих программ обеспечивает ВНИИНМ — многопрофильный научно-исследовательский институт госкорпорации «Росатом», специализирующийся на разработке материалов для активных зон ядерной и термоядерной техники и изделий из них.
Как отмечается, при разработке новых материалов и технологий сегодня применяются теоретические, расчётные и моделирующие исследования различных масштабных уровней микроструктуры и функциональных свойств создаваемых материалов. Такие исследования, проводимые с применением высокопроизводительных вычислительных комплексов, библиотек, кодов и баз оцененных данных, позволяют в сжатые сроки создавать материалы с заданными физико-химическими свойствами. Применение суперкомпьютера компании «Т-Плафтормы» позволяет ученым ВНИИНМ наиболее эффективно проводить исследования структурных и функциональных свойств материалов на микро-, нано-, мезо- и макроуровнях.
В частности, на нано-, мезо- и макроуровнях институт проводит исследования, направленные на совершенствование композиционных составов и структур материалов и изделий, причем проведение многих из них недоступно экспериментальным методам. Прежде всего, это исследование влияния легирующих элементов, фазообразования и разномасштабных структурных факторов на функциональные свойства материалов разных типов и определение путей влияния на них. Кроме того, исследователи ВНИИНМ с помощью суперкомпьютера выявляют ключевые факторы, определяющие функциональные свойства материалов и изделий, а также рассчитывают ядерно-физические свойства материалов, длительно облучаемых нейтронами различных энергетических спектров. Результаты этих исследований позволяют создать и постоянно пополнять базы оценённых данных в поддержку создания новых материалов с требуемыми функциональными свойствами, говорится в сообщении компании «Т-Платформы».
На микро-, нано- и мезо- уровнях рассчитываются энергетические и кристаллографические характеристики различных конфигураций разноразмерных дефектов и микроструктур, а также эффективности стоков радиационных дефектов. Методами молекулярной динамики, Монте-Карло и конечных элементов специалисты института проводят ресурсоемкие расчеты первичной радиационной повреждаемости, ядерной трансмутации и активации, диффузионных характеристик дефектов и их эволюции под облучением с учётом внутренней структуры, напряженных и температурных состояний материалов.
«Эффективность и мировая конкурентоспособность инновационных реакторов зависят, прежде всего, от эффективности преобразования в них ядерной и термоядерной энергии в другие типы энергии, их ресурса и экологичности. Ключевыми элементами, влияющими на эти факторы, являются функциональные свойства материалов, которые определяются их композиционными составами и структурой, претерпевающими существенные изменения при изготовлении изделий и ресурсной эксплуатации, — отметил Вячеслав Чернов, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник ВНИИНМ. — Понимание закономерностей и механизмов формирования и эволюции микроструктуры и функциональных свойств разрабатываемых материалов при воздействиях полей разной природы и интенсивности (радиационных, механических, тепловых), ставшее возможным благодаря суперкомпьютерным вычислениям, существенно ускоряет и обеспечивает опережающее создание материалов для инновационных ядерных и термоядерных энергетических реакторов».
Короткая ссылка
