Een door de EU gefinancierd project heeft de banden bevorderd tussen nationale en Europese programma's om wetenschappelijk en technisch onderzoek naar materialen voor een veilige en duurzame nucleaire sector te harmoniseren en uit te voeren.

Het MATISSE-project legde de basis voor een geïntegreerd Europees onderzoeksprogramma, die innovatieve materialen onderzocht die kunnen worden ingezet voor een veilige en duurzame nucleaire sector. Het initiatief omvatte een combinatie van samenwerkingsprojecten en coördinatie- en ondersteuningsacties van onderzoeksinstellingen.

Door 27 organisaties uit 10 Europese landen samen te brengen (waaronder een internationale partner uit Zuid-Korea), MATISSE stelde onderzoekers in staat deel te nemen aan de nieuwste Europese initiatieven, ontwikkeling van geavanceerde materialen voor de productie van kernenergie. Het doel was de banden tussen de respectieve nationale onderzoeksprogramma's te bevorderen door te netwerken en activiteiten te integreren op het gebied van materiële innovatie voor geavanceerde nucleaire systemen, best practices van partners delen en efficiënte communicatietools ontwikkelen.

"Onder auspiciën van de European Energy Research Alliance (EERA), projectpartners hebben een gezamenlijk programma voor nucleair materiaal (JPNM) opgezet om de coördinatie van nationale initiatieven te verbeteren, Europese fondsenwervingsprogramma's en andere samenwerkingen, ", legt projectcoördinator Dr. Pierre-François Giroux uit. Het consortium richtte zich op O&O-activiteiten die door JPNM-partners als prioriteiten werden beschouwd, leidt tot vooruitgang op het gebied van conventionele materialen, geavanceerde materialen en voorspellende mogelijkheden.

Nieuwe materialen met verbeterde eigenschappen

Het project bevorderde drie 'Grand Challenges' gedefinieerd door de EERA-JPNM, inclusief de uitwerking van ontwerpregels, beoordelings- en testprocedures die geschikt zijn voor de verwachte bedrijfsomstandigheden en de beoogde materialen. De andere uitdagingen waren de ontwikkeling van fysieke modellen in combinatie met geavanceerde microstructurele karakterisering om een ​​hoog begrip van voorspellend vermogen te verkrijgen, en de ontwikkeling van nieuwe materialen met superieure thermomechanische eigenschappen en stralingsbestendigheid. "Deze drie grote uitdagingen moeten worden aangepakt en opgelost om volledig te profiteren van de nucleaire generatie IV-technologie, met betrekking tot veiligheid, prestaties en kosten, Dr. Giroux wijst erop.

Ondersteuning van de ontwikkeling van het JPNM tot een geïntegreerd onderzoeksprogramma waarbij de lidstaten betrokken zijn, de Europese Commissie en de belangrijkste Europese belanghebbenden was een van de belangrijkste doelen van het project. Het MATISSE-raamwerk werd gebruikt om de JPNM te implementeren en er werd een strategie voor de middellange tot lange termijn opgesteld, samen met een routekaart en toegangsregeling voor grootschalige onderzoeksinfrastructuren.

ODS-legeringen en keramische composieten onderzocht

Het consortium heeft governance voorbereid, financiële en managementstructuren, bij de uitvoering van programma's voor onderwijs en opleiding, netwerken, verspreiding en communicatie. In aanvulling, projectpartners identificeerden prioritaire gebieden voor het uitvoeren van onderzoek, leidend tot significante resultaten op gebieden zoals het beoordelen van de effecten van door bestraling geïnduceerde verharding en kruipmechanisme op de prestaties van ferritische/martensitische legeringen. Wetenschappers selecteerden ook functionele coatings, gemodificeerde oppervlaktelagen, en geclassificeerde fenomenen zoals brandstof-bekledingsinteractie en door de omgeving ondersteunde degradatie van staal in vloeibare loodlegeringen.

Onderzoekers onderzochten ook het potentieel van met oxidedispersie versterkte (ODS) legeringen en keramische composieten voor geavanceerde splijtstofbekleding en nieuwe structurele materialen voor snelle neutronenreactoren. "Ze bestudeerden en verbeterden de pre-ontwerpen en eigenschappen van ODS-staal en keramische composieten voor bekledingstoepassingen om de database van commercieel beschikbare materialen te vergroten die kunnen worden gebruikt voor prototypen van snelle neutronenreactoren, " zegt dr. Giroux.

MATISSE heeft de belangrijkste prioriteiten vastgesteld in het onderzoek naar geavanceerd nucleair materiaal, financieringsmogelijkheden geïdentificeerd en dit wetenschappelijke en technische domein op Europees niveau geharmoniseerd door complementair onderzoek en synergieën met de belangrijkste spelers op dit gebied te maximaliseren. Dr. Giroux concludeert:"De mix van O&O op zowel conventionele als geavanceerde materialen is positief voor nucleaire systemen in het algemeen. Op korte tot middellange termijn zal prototypes zullen worden gebouwd met kant-en-klare materialen en de eerste kern wordt gevoed met conventionele brandstofelementen, terwijl op de lange termijn geavanceerde materialen zullen worden getest en gekwalificeerd om te worden geïmplanteerd in deze nieuwe nucleaire systemen."