Суперфиналист четвертого сезона конкурса управленцев «Лидеры России» – флагманского проекта президентской платформы «Россия – страна возможностей», кандидат технических наук Арслан Забиров открыл ряд важных физических механизмов, напрямую влияющих на безопасность работы атомных электростанций. Он проводит исследования по охлаждению горячих тел в жидкостях в широком диапазоне давлений и температур.
Работы направлены на предотвращение взрывоопасной парациркониевой реакции, которая случается при перегреве циркониевых оболочек топливных таблеток на АЭС. Вместе с командой молодых ученых Арслан Забировисследовал и открыл механизмы взаимодействия очень горячих оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) с охлаждающей жидкостью. Твэлы – это главный элемент активной зоны реактора, содержащий ядерное топливо и один из первых барьеров на пути выхода радиоактивных продуктов.
«На основе этих данных мы построили физическую модель, описывающую охлаждение раскаленных толерантных твэлов, что критически важно для обоснования безопасности АЭС. Удивительно, что наша модель, основанная на строгих научных принципах, одинаково хорошо описывает как процесс охлаждения твэлов в атомном реакторе, так и охлаждение биологических образцов в криожидкостях», – отметил лидер.
Чтобы при аварии в активной зоне реактора топливная система могла сохранять целостность без возникновения взрывоопасной пароциркониевой реакции, приводящей к взрыву и выбросу радиоактивных веществ, как это случилось в Фукусиме в 2011 году, лидер проводит эксперименты по охлаждению высокотемпературных тел.
«Материалы толерантного топлива охлаждаются в водных растворах борной кислоты – так имитируется авария с потерей теплоносителя; горячие тела – в жидком металле, в том числе с учетом свойств и состояния их поверхностей. Эксперименты проводятся в широком диапазоне давлений и температур, когда в качестве теплоносителя используется не только вода, но и другие жидкости — от спиртов и их растворов до полимерных жидкостей и фторгексанов. Это позволило нам получить уникальный набор экспериментальных данных», – добавил Арслан.
В его планах – провести эксперименты в условиях, максимально приближенных к условиям на АЭС, и первым в мире охладить раскаленные образцы в жидких металлах, таких как ртуть, натрий и свинец, тем более что результаты исследований также необходимы в области закалки металлов, чтобы понимать закономерности охлаждения высокотемпературного металла для получения желаемой его внутренней структуры, следовательно, механических свойств, охлаждения в криогенных жидкостях, используемых в медицине, микроэлектронике.
Арслан Забиров – старший научный сотрудник Научно-технического центра по ядерной и радиационной безопасности (НТЦ ЯРБ), старший научный сотрудник Объединенного института высоких температур РАН, доцент кафедры инженерной теплофизики МЭИ. В 2016 году защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Исследование процессов теплообмена при охлаждении высокотемпературных тел в недогретых жидкостях». Сфера научных интересов – теплообмен при фазовых превращениях. Автор более 50 научных публикаций. Председатель Фонда генетических инноваций.
Конкурс управленцев «Лидеры России» проводится с 2017 года по поручению Президента Российской Федерации. По итогам пяти сезонов на участие в конкурсе подано более одного миллиона заявок со всей России и из 150 стран мира.
Работы направлены на предотвращение взрывоопасной парациркониевой реакции, которая случается при перегреве циркониевых оболочек топливных таблеток на АЭС. Вместе с командой молодых ученых Арслан Забировисследовал и открыл механизмы взаимодействия очень горячих оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) с охлаждающей жидкостью. Твэлы – это главный элемент активной зоны реактора, содержащий ядерное топливо и один из первых барьеров на пути выхода радиоактивных продуктов.
«На основе этих данных мы построили физическую модель, описывающую охлаждение раскаленных толерантных твэлов, что критически важно для обоснования безопасности АЭС. Удивительно, что наша модель, основанная на строгих научных принципах, одинаково хорошо описывает как процесс охлаждения твэлов в атомном реакторе, так и охлаждение биологических образцов в криожидкостях», – отметил лидер.
Чтобы при аварии в активной зоне реактора топливная система могла сохранять целостность без возникновения взрывоопасной пароциркониевой реакции, приводящей к взрыву и выбросу радиоактивных веществ, как это случилось в Фукусиме в 2011 году, лидер проводит эксперименты по охлаждению высокотемпературных тел.
«Материалы толерантного топлива охлаждаются в водных растворах борной кислоты – так имитируется авария с потерей теплоносителя; горячие тела – в жидком металле, в том числе с учетом свойств и состояния их поверхностей. Эксперименты проводятся в широком диапазоне давлений и температур, когда в качестве теплоносителя используется не только вода, но и другие жидкости — от спиртов и их растворов до полимерных жидкостей и фторгексанов. Это позволило нам получить уникальный набор экспериментальных данных», – добавил Арслан.
В его планах – провести эксперименты в условиях, максимально приближенных к условиям на АЭС, и первым в мире охладить раскаленные образцы в жидких металлах, таких как ртуть, натрий и свинец, тем более что результаты исследований также необходимы в области закалки металлов, чтобы понимать закономерности охлаждения высокотемпературного металла для получения желаемой его внутренней структуры, следовательно, механических свойств, охлаждения в криогенных жидкостях, используемых в медицине, микроэлектронике.
Арслан Забиров – старший научный сотрудник Научно-технического центра по ядерной и радиационной безопасности (НТЦ ЯРБ), старший научный сотрудник Объединенного института высоких температур РАН, доцент кафедры инженерной теплофизики МЭИ. В 2016 году защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Исследование процессов теплообмена при охлаждении высокотемпературных тел в недогретых жидкостях». Сфера научных интересов – теплообмен при фазовых превращениях. Автор более 50 научных публикаций. Председатель Фонда генетических инноваций.
Конкурс управленцев «Лидеры России» проводится с 2017 года по поручению Президента Российской Федерации. По итогам пяти сезонов на участие в конкурсе подано более одного миллиона заявок со всей России и из 150 стран мира.