根据国际原子能机构（IAEA）数据，截止到2018年初，全世界共运行有448座核反应堆，建造了50多座核反应堆。核电站的基础反应堆是压水反应堆（VVER）。
压水反应堆燃料棒的主要结构材料是可在350 °C的高温下成功运行的锆合金。当包壳温度超过800-900°C时，例如在反应堆紧急停止散热的情况下，锆和水蒸气发生反应，形成易爆炸的氢。
NRNU MEPhI 材料科学物理问题教研室主任鲍里斯·卡林教授表示：“为了避免锆与蒸汽相互作用，科学家建议用可以保护锆不与蒸汽接触的材料覆盖燃料棒表面，包括铬。因此我们解决了成分选择和在长达500毫米的燃料管碎片上涂覆含铬保护层的科学技术任务。结果就是在1200°C的温度下，锆在蒸汽中的氧化反应速度显著减慢。”
据他所言，离子束处理燃料管的方法是用氩离子抛光或蚀刻管子表面，以处理粗糙不平之处。然后，在不破坏安装室真空的情况下，在管子表面以涂层形式（最厚10微米）逐层喷镀装在磁控管（在电极表面产生特殊等离子体放电以便用等离子体离子喷射该电极的装置）上用作电极的合金。
在整个处理流程结束后，NRNU MEPhI对涂层的成分、结构和厚度进行了电子显微镜和离子显微镜研究。科学家还测试了涂层的耐磨性（在摩擦锆零件时）、在水中（350°C，160atm水压，72小时内）及在蒸汽中（1200°C）的氧化作用。
鲍里斯·卡林表示：“在定期重复实验、改变磁控管上的电极成分和处理模式、分析实验结果后，我们选择了最优的涂层成分，并成功防止锆管外表面在1200°C下在400秒时间内发生氧化。”
此研究结果在第16届国际学术会议《新材料：事故容错核燃料》上提出。大会在NRNU MEPhI材料科学物理问题教研室材料离子束处理小组和实验室的倡议下举行。
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