俄羅斯托木斯克理工大學 (TPU) 的科學家正在研究通過激光焊接獲得的 E110 鋯合金焊接接頭的行為，目的是開發耐事故燃料。

用于制造水慢化動力堆 (VVER) 燃料組件 (FA) 的鋯產品涂有保護性鉻涂層，以防止氧化。

“VVER 反應堆中的鈾燃料位于由鋯合金制成的長管中。它們構成燃料元件的外殼。溫伯格研究中心等離子混合系統實驗室的 Dmitry Sidelev 解釋說，當燃料被中子通量照射時，裂變鏈式反應開始，伴隨著熱能的釋放，然后轉移到冷卻劑中。 TPU 的核科學與工程學院。

“如果違反反應堆的運行模式并發生緊急情況，自持蒸汽-鋯反應導致燃料組件強烈氧化、放熱和氫氣產生的風險就會增加。因此，燃料組件的完整性可能會受到破壞。”

TPU 團隊正在努力防止損壞由鋯合金制成的燃料元件包殼和間隔網格。鉻涂層是 10 微米厚的薄膜。作為制造保護涂層的材料，選擇鉻是因為它是一種耐熱金屬，還具有抗氧化和抗腐蝕能力。

首先對測試樣品進行研究，然后對新西伯利亞化學濃縮廠工廠(Rosatom 的燃料公司 TVEL 的一部分)為托木斯克科學家生產的焊接接頭工業樣品進行研究。涂層是使用溫伯格實驗室工作人員開發的真空離子等離子體裝置施加的。

“為了優化鉻涂層的結構和成分，已經做了很多工作。根據經驗，我們已經揭示了一種可接受的涂層沉積模式，以實現其最大致密結構。這是必要的，這樣氧氣就不會滲透合金并引發氧化過程。我們還發現了涂層的厚度如何影響氧化過程。因此，建立了所需的涂層厚度范圍(10-15 微米)，”先進材料實驗室負責人葉戈爾·卡什卡羅夫(Yegor Kashkarov)。使用保護性鉻涂層增加了反應堆操作員在緊急情況下做出決策的時間。

目前，TPU 科學家正在研究優化保護涂層的元素組成和結構以提高其保護性能的可能性。這項工作是在俄羅斯科學基金會的資助下進行的。