Ett EU-finansierat projekt har främjat kopplingar mellan nationella och europeiska program för att harmonisera och genomföra vetenskaplig och teknisk forskning om material för en säker och hållbar kärnkraftsektor.

MATISSE -projektet utgjorde grunden för ett integrerat europeiskt forskningsprogram, som undersökte innovativa material som kan användas för att säkerställa en säker och hållbar kärnkraftssektor. Initiativet omfattade en kombination av samarbetsprojekt samt samordning och stödåtgärder från forskningsinstitut.

Genom att sammanföra 27 organisationer från 10 europeiska länder (inklusive en internationell partner från Sydkorea), MATISSE tillät forskare att delta i de senaste europeiska initiativen, utveckla avancerade material för kärnkraftsproduktion. Syftet var att främja kopplingar mellan respektive nationella forskningsprogram genom att nätverka och integrera aktiviteter om materiell innovation för avancerade kärnkraftssystem, dela partners bästa metoder och utveckla effektiva kommunikationsverktyg.

"I regi av European Energy Research Alliance (EERA), projektpartners inrättade ett gemensamt program för kärnämnen (JPNM) för att förbättra samordningen av nationella initiativ, Europeiska insamlingsprogram och andra samarbeten, "förklarar projektkoordinatorn Dr. Pierre-François Giroux. Konsortiet inriktade sig på FoU-aktiviteter som prioriterades av JPNM-partner, som leder till framsteg inom konventionella material, avancerat material och förutsägbarhet.

Nya material med förbättrade egenskaper

Projektet främjade tre ”Stora utmaningar” definierade av EERA-JPNM, inklusive utarbetande av konstruktionsregler, bedömnings- och testförfaranden som är lämpliga för de förväntade driftsförhållandena och materialet. De andra utmaningarna innebar utveckling av fysiska modeller kopplade till avancerad mikrostrukturell karakterisering för att uppnå hög förståelse för förutsägbar förmåga, och utveckling av nya material med överlägsna termomekaniska egenskaper och strålningsbeständighet. "Dessa tre stora utmaningar måste hanteras och lösas för att dra full nytta av kärntekniken Generation IV, när det gäller säkerhet, prestanda och kostnad, "Dr Giroux påpekar.

Som stöder utvecklingen av JPNM till ett integrerat forskningsprogram som involverar medlemsstater, Europeiska kommissionen och de viktigaste europeiska intressenterna var ett av projektets huvudmål. MATISSE-ramverket användes för att implementera JPNM och en medel- till långsiktig strategi utarbetades, tillsammans med en färdplan och tillträdesplan för storskalig forskningsinfrastruktur.

ODS -legeringar och keramiska kompositer undersökta

Konsortiet utarbetade styrning, finans- och ledningsstrukturer, samtidigt som man genomför system för utbildning och utbildning, nätverk, spridning och kommunikation. Dessutom, projektpartners identifierade prioriterade områden för forskning, vilket leder till betydande resultat inom områden som bedömning av effekterna av bestrålningsinducerad härdnings- och krypmekanism på prestanda för ferritiska/martensitiska legeringar. Forskare valde också funktionella beläggningar, modifierade ytskikt, och klassificerade fenomen som bränslebeklädnad interaktion och miljöbaserad nedbrytning av stål i flytande blylegeringar.

Forskare undersökte också potentialen för oxiddispersionsförstärkta (ODS) legeringar och keramiska kompositer för avancerad bränslebeklädnad och nya konstruktionsmaterial för snabba neutronreaktorer. "De studerade och förbättrade fördesignerna och egenskaperna hos ODS-stål och keramiska kompositer för beklädnadstillämpningar för att förstora databasen över kommersiellt tillgängliga material som ska användas för snabba neutronreaktorprototyper, säger Dr Giroux.

MATISSE fastställde viktiga prioriteringar inom avancerad kärnämnesforskning, identifierade finansieringsmöjligheter och harmoniserade detta vetenskapliga och tekniska område på europeisk nivå genom att maximera kompletterande forskning och synergier med de stora aktörerna på detta område. Dr Giroux avslutar:"Blandningen av FoU på både konventionella och avancerade material är positivt för kärnkraftssystem i allmänhet. På kort till medellång sikt, prototyper kommer att byggas med hyllmaterial och den första kärnan som drivs med konventionella bränsleelement, medan avancerade material på lång sikt kommer att testas och kvalificeras för att kunna implanteras i dessa nya kärnkraftssystem. "