Очки для снижения облучения и робот для обращения с РАО: парад патентов

Много небольших и вроде бы незаметных инноваций могут сильно изменить условия труда атомщиков и параметры работы АЭС. В этом обзоре собраны как раз такие изобретения.

США

Название: обработка поверхности, увеличивающая критический тепловой поток (WO2021034622)

Патентообладатель: Массачусетский технологический институт

Авторы: Эвелин Ван, Маттео Буччи, Олорунсола Акинсулир, Брен Филлипс, Йонгсуп Сонг, Чи Ван, Гуанью Су, Махамудур Рахман

Сфера применения: конструкционные материалы

Критический тепловой поток — важная характеристика активной зоны, от него зависят пределы безопасной эксплуатации реактора. Увеличение этого параметра позволяет поднять номинальную мощность реактора. Чтобы увеличить критический тепловой поток активной зоны, изобретатели предложили изменить рельеф поверхности теплообмена. Авторы рассматривают различные варианты реализации идеи. Это может быть покрытие из пористого оксида кремния, нанонити оксида цинка или чешуйки циркониевого сплава.

Название: очки для существенного снижения дозы облучения глаз оператора (WO2021062211)

Патентообладатель: попечительский совет Техасского университета Авторы: Мелисса Кирквуд, Джеффри Гилд, Гэри Арбике

Сфера применения: средства радиационной защиты

Во время рентгеноскопических вмешательств воздействию ионизирующего излучения подвергаются глаза врача. Это может вызвать негативные последствия для здоровья — например, помутнение хрусталика, развитие катаракты. Авторы патента стремились улучшить существующие защитные приспособления. У предшественников очки получались тяжелыми, неудобными, запотевали, ограничивали поле зрения. Изобретатели постарались устранить все недостатки и максимально защитить оператора от ионизирующего излучения.

Название: электрохимический способ производства нитрида урана (WO2021050388)

Патентообладатель: Westinghouse Electric Авторы: Люк Олсон, Кэтрин Мецгер, Эдвард Лахода

Сфера применения: перспективные виды топлива

Плотность и теплопроводность нитрида урана выше, чем оксида. Использование нитридного топлива позволило бы существенно увеличить выгорание, но производство нитрида сложное, энергоемкое и затратное. Авторы оптимизировали его и сделали нитрид урана более привлекательным для использования в качестве топлива для ядерного реактора. Для этого гексафторид урана подвергают воздействию азотсодержащей соли вблизи катода. Допускается использование изотопа азот‑15.

Название: портативный роботизированный сварочный аппарат для обращения с радиоактивными отходами (WO2021034764)

Патентообладатель: Holtec International Авторы: Кришна Сингх, Брайан Фарнсворт

Сфера применения: обращение с РАО

Отработанное топливо — это мощный источник ионизирующего излучения, поэтому его герметизация —  непростая задача. Авторы предложили конструкцию сварочного робота, которого можно ставить на крышку контейнера с ОЯТ. Поворотная платформа позволяет выполнять сварку с высокой точностью. Оператор может удаленно контролировать параметры шва с помощью автоматического датчика отслеживания стыка, подключенного к встроенному контроллеру.