Ngày nay, hợp kim zirconium là vật liệu chủ yếu sử dụng trong các vỏ bọc nhiên liệu có chứa uranium oxit. Vật liệu có đặc tính chống mài mòn và ăn mòn trong nước, có tiết diện bắt neutron nhiệt độ thấp Tuy nhiên, hợp kim zirconium cũng có nhiều nhược điểm, bao gồm sinh nhiệt trong nước và thải ra hydro, làm tăng tốc sự xuống cấp vỏ bọc nhiên liệu.

Điều này xảy ra trong quá trình phản ứng zirconium được thiết lập khi nhiệt độ vượt quá 700 độ C có thể gây ra tình trạng khẩn cấp tại các nhà máy điện hạt nhân làm mát bằng nước.  Phản ứng zirconium là một trong những nguyên nhân gây ra tai nạn cho Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi ở Nhật Bản vào năm 2011.

Hợp kim Molybden được các nhà khoa học Nga tạo ra trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Sputnik

Các nhà khoa học hạt nhân trên toàn thế giới từ lâu thảo luận khả năng thay thế hợp kim zirconium bằng hợp kim molybden chịu nhiệt, chống ăn mòn cao, nhưng cũng dẫn nhiệt cao hơn zirconium. Hạn chế chính của vật liệu là giá thành, sẽ làm cho quy trình công nghệ trở nên đắt hơn nhiều.

Tuy nhiên, các nhà khoa học Nga tin rằng họ đã phát hiện một giải phát mới dưới dạng một loại molybden biến đổi đồng vị, được tạo ra bằng cách sử dụng công nghệ tách đồng vị li tâm cho phép tạo ra một loại đồng vị có mặt cắt neutro nhiệt tương tự hoặc thậm chí nhỏ hơn zirconium.

Giáo sư Valentin Borisevich, một giáo sư công tác tại phòng vật lý phân tử MEPHI cho Thông tấn RIA Novosti biết, nghiên cứu cung cấp cho giới khoa học “thông tin cần thiết để thiết kế hệ thông phân tách trong quy trình sản xuất molybden biến đổi đồng vị quy mô lớn dựa trên cơ sở công nghệ Nga về phân tách uranium vô đồng vị trong máy li tâm khí áp”.

Việc sử dụng vật liệu có thể cải thiện tích cực sự an toàn của các lò phản ứng hạt nhân ở Nga và toàn thế giới, theo Thông tấn Sputnik.

Trúc Phạm