Narodowe Centrum Badań Jądrowych otrzymało finansowanie na prowadzenie badań materiałowych dla sektora technologii jądrowych, w ramach programu CONNECT-NM. Naukowcy z NCBJ uczestniczą w 4 projektach, spośród 17 wybranych do realizacji.

Program CONNECT-NM to nowy mechanizm finansowania projektów badawczych w ramach Unii Europejskiej. Mechanizm ten obejmuje utworzenie struktury administracyjnej zarządzającej pakietem projektów badawczych oraz bezpośrednie finansowanie wybranych projektów naukowych dotyczących badań materiałowych dla sektora technologii jądrowych. Program koordynowany jest przez hiszpańską organizację CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) od 2024 roku. W ubiegłym roku ogłoszono pierwszy nabór na projekty badawcze. Spośród 51 zgłoszonych propozycji wybrano 17 projektów. W cztery, spośród wybranych projektów, są zaangażowani naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, a w dwóch z nich NCBJ pełni rolę koordynatora.

NEUTION – Understanding transferability issues between ion- and neutron-irradiated model materials – paving the way to a new generation of radiation resistant alloys

Celem projektu NEUTION jest usprawnienie i przyspieszenie procesu oceny materiałów konstrukcyjnych przeznaczonych do zastosowania w nowoczesnych reaktorach jądrowych. Głównym założeniem jest pokonanie luki między naświetlaniem jonowym a neutronowym, oraz zwiększenie wiarygodności metody przyspieszonego testowania opartego na wykorzystaniu naświetlania jonowego. W ramach projektu opracowana zostanie nowatorska metoda naświetlania neutronowego z wykorzystaniem zminiaturyzowanych próbek w reaktorze badawczym MARIA. Pozwoli ona na przeprowadzenie badań strukturalnych po naświetlaniu bez konieczności stosowania komór gorących. Dzięki temu możliwe będzie bezpośrednie, systematyczne porównywanie zmian spowodowanych promieniowaniem neutronowym i jonowym, w takich samych materiałach i w podobnych warunkach. Metoda umożliwi także ocenę wpływu wielkości i geometrii próbki na ewolucję defektów. NEUTION połączy eksperymenty z użyciem promieniowania neutronowego i jonowego z zaawansowanym modelowaniem molekularnym, co pozwoli na lepsze zrozumienie zmian mikrostrukturalnych wywołanych przez promieniowanie. Projekt jest koordynowany przez Narodowe Centrum Badań Jądrowych pod kierownictwem prof. Iwony Jóźwik, we współpracy z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf w Niemczech oraz Laboratorium Irène Joliot-Curie, wspólną jednostką Centre National de la Recherche Scientifique i Uniwersytetu Paris-Saclay we Francji.

ASSIST – Advanced platform for Stainless Steel aging and cracking aSsessmenT

Projekt ASSIST ma na celu zbadanie złożonej synergii zjawisk nieliniowych w standardowych stalach stosowanych w reaktorach typu PWR. Prace będą dotyczyć w szczególności zjawiska korozji wywołanego obciążeniami statycznymi i dynamicznymi, jak również przejściowymi zmianami chemicznymi środowiska pracy. Naukowcy skupią się na zrozumieniu wzajemnego oddziaływania i sprzężenia tych efektów, zwłaszcza w odniesieniu do zjawiska naprężeniowego pękania korozyjnego i zmęczenia korozyjnego. Projekt pozwoli również na opracowanie wytycznych dotyczących badań mechanicznych w małej skali (tzw. próbki zminiaturyzowane), które umożliwią przyspieszenie procesu kwalifikacji nowych materiałów przeznaczonych do zastosowań jądrowych. Działania te pomogą zapewnić długotrwałą i bezpieczną eksploatację elektrowni jądrowych. Projektem ASSIST kieruje zespół naukowców z Narodowego Centrum Badań Jądrowych pod przewodnictwem dr hab. inż. Łukasza Kurpaski, a w skład grupy naukowej wchodzą eksperci z Francji, Finlandii, Szwajcarii, Hiszpanii i Holandii. Ponadto w realizację zaangażowana jest firma Framatome oraz francuski regulator jądrowy ASNR - L'Autorité de Sûreté Nucléaire et de Radioprotection.

ANIMATE – Additive maNufacturing Innovative MATerials for Energy applications

Projekt ANIMATE pozwoli opracować nową generację stopów o wysokiej entropii wzmocnionych nanocząstkami L12 wytworzonymi metodą druku 3D do zastosowań w energetyce jądrowej. Opracowanie materiału konstrukcyjnego zdolnego do pracy w wysokiej temperaturze pod wpływem strumienia neutronów pomoże rozwiązać problem korozji wysokotemperaturowej i degradacji wywołanej promieniowaniem w reaktorach prędkich chłodzonych ołowiem (LFR – lead-cooled fast reator). W ramach projektu zostanie przeprowadzona selekcja i ocena szerokiej gamy kompozycji proszków z rodziny CrFeMnNi+ TiAl oraz wytypowanie materiałów o najbardziej obiecujących właściwościach funkcjonalnych. Do badań zostaną wykorzystane techniki charakteryzacji o wysokiej rozdzielczości, które w połączeniu z eksperymentami defektowania radiacyjnego pozwolą na analizę stabilności mikrostrukturalnej wytworzonych materiałów. Projekt zakłada również przeprowadzenie zaawansowanych symulacji numerycznych, które w połączeniu z obserwacjami eksperymentalnymi pomogą w zrozumieniu efektu segregacji określonych pierwiastków wywołanej temperaturą oraz promieniowaniem. Przedsięwzięcie jest koordynowane przez zespół z Hiszpanii, a biorą w nim udział naukowcy z Polski, Niemiec, Finlandii, Włoch oraz Ukrainy. Narodowe Centrum Badań Jądrowych reprezentuje w projekcie dr hab. inż. Łukasz Kurpaska z Centrum Doskonałości NOMATEN.

NEO4MAT – Nuclear Energy Ontology for MATerials

Głównym zadaniem projektu NEO4MAT jest wsparcie realizacji ogólnych celów platformy Connect NM poprzez utworzenie multidyscyplinarnego konsorcjum. Jego działania będą obejmować tworzenie specjalnych pakietów dla badanych materiałów jądrowych, w tym ich wirtualizację oraz opracowanie dedykowanych ontologii aplikacyjnych w oparciu o ontologię EMMO, z naciskiem na metodologie wielokrotnego użytku. Pakiety te będą wykorzystywane przez inne grupy robocze platformy Connect NM. Projektem kieruje zespół z Uniwersytetu w Bolonii, w współpracy ze specjalistami z Włoch, Czech, Niemiec i Norwegii, jak również podmiotami związanymi z opracowaniem i wdrożeniem technologii reaktorów IV Generacji. W Narodowym Centrum Badań Jądrowych w projekt zaangażowany jest dr Michał Pecelerowicz z Centrum Doskonałości NOMATEN.

Łączna wartość finansowania unijnego w ramach całego Connect NM to 20 mln EUR, a kolejne 20 mln pochodzi z funduszy krajowych. Niedawno zwiększono finansowania partnerstwa o dodatkowe 15 mln EUR, co stwarza możliwość ogłoszenia kolejnego konkursu na projekty badawcze, zaplanowanego na przełom 2026 i 2027 roku.