Ядерные топливные материалы
Основная деятельность лаборатории посвящена исследованию ядерных топливных материалов.
Научные направления:
- теплофизические свойства материалов
- термодинамические свойства материалов
- совместимость материалов
- порошковые технологии
- технологии термического спекания и альтернативной консолидации
- получение материалов с заданной структурой
Руководитель научной группы:
Тенишев Андрей Вадимович; Доцент, к.т.н.
Дополнительная информация о руководителе:
- ORCID https://orcid.org/0000-0002-2424-1656
- SPIN-код автора: 4473-8054;
- Scopus Author ID: 35727870800
- Web of Science ResearcherID: G-3695-2013
- Грамота концерна «Росэнергоатом» (2012)
- Благодарственное письмо ГК «Росатом» (2018)
- Благодарность президента АО «ТВЭЛ» (2022)
Состав научной группы
- Тенишев Андрей Вадимович, к.т.н., доцент, руководитель
- Шорников Дмитрий Павлович, к.т.н., доцент
- Михальчик Владимир Валерьевич, к.т.н., доцент
- Продувалов Борис Владимирович, инженер
- Никитин Степан Николаевич, заведующий лабораторией
- Казакова Виктория Николаевна, инженер
- Смирнов Роман Валентинович, инженер
- Савельев Максим Дмитриевич, инженер
- Уваров Александр Александрович, аспирант
- Баженов Александр Андреевич, аспирант
- Зазолин Артем Александрович, старший лаборант
- Иванов Георгий Андреевич, магистр
Исследовательское оборудование и установки
- Прибор синхронного термического анализа STA 409 CD с квадрупольным масс-спектрометром QMS 403C Aëolos фирмы «Netzsch» (Германия). Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК), дифференциальный термический анализ (ДТА), измерение изменения массы и анализ выделяющихся газов (квадрупольный масс-спектрометр)
- Горизонтальный дилатометр DIL 402 C фирмы «Netzsch» (Германия). Определение коэффициента линейного термического расширения и изменения длины при нагревании (например, усадки при спекании) образцов любых твердых тел.
- Шаровая планетарная мельница «Pulverizette 5» фирмы Fritch (Германия) для тонкого помола порошковых материалов в контролируемых условиях
- Прибор синхронного термического анализа STA 449 F1 фирмы «Netzsch» (Германия) с максимальной рабочей температурой 2400 °С с возможностью термомодуляции. Дифференциальная сканирующая калориметрия, дифференциальный термический анализ, термогравиметрия.
- Дилатометр DIL 402 E Pyro фирмы «Netzsch» (Германия) с максимальной рабочей температурой 2800 °С. Измерение коэффициента линейного термического расширения и исследование процессов спекания тугоплавких керамик
- Дифференциальный сканирующий калориметр DSC 404 F1 фирмы «Netzsch» (Германия) с термомодуляцией, совмещенный с термогравиметрией с максимальной рабочей температурой 1600 °С. Термический анализ и измерение теплоемкости сплавов и керамических материалов
- Установка, реализующая метод лазерной вспышки LFA 427 с максимальной рабочей температурой 2400 °С. Определение температуропроводности и теплоемкости материалов
- Растровый электронный микроскоп Jeol 6610 (Япония). Исследование топографии и структуры поверхности, получение изображения во вторичных и обратно-рассеянных электронах. Рентгеноспектральный микроанализ элементного состава с использованием энергодисперсионного и волнодисперсионного спектрометров (EDS, WDS).
- Прибор Zirconia-М (Россия), для контроля и изменения парциального давления кислорода в газовых средах спекания.
Выпускные квалификационные работы
- «Разработка способа получения однофазного U3Si2 и таблеток из него»
Рукосуев В.Е., НКР аспиранта, 2023. - «Комплексный анализ процесса спекания уран-гадолиниевых оксидов»
Баженов А.А., ВКР магистра, 2023. - «Закономерности изменения структуры уран-гадолиниевых оксидов в результате высокотемпературных отжигов»
Черепанова И.А., ВКР бакалавра, 2022. - «Влияние добавок оксида гадолиния на кислородный потенциал диоксида урана»
Баженов А.А., ВКР бакалавра, 2021. - «Высокотемпературное термическое расширение уран-гадолиниевого оксидного ядерного топлива»
Савинных С.С., ВКР специалиста, 2021. - «Влияние характеристик исходных порошков диоксида урана на структуру и свойства таблеток оксидного ядерного топлива»
Матвенов М.Е., НКР аспиранта, 2020. - «Термохимическая стабильность модельного нитридного ядерного топлива на основе урана»
Михальчик В.В., диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2019. - «Влияние режимов прессования на спекание таблеток диоксида урана»
Ефименко А.С., ВКР специалиста, 2018. - «Теплофизические свойства оболочек ПЭЛ из стали 06Х18Н10Т»
Бутов Н.А., ВКР бакалавра, 2018
Публикации
Статьи сотрудников лаборатории за 2016–2026 гг. (по данным Crossref и OpenAlex).
2026
- Dependence of Hydride Orientation on Crystallographic Texture and Stress State in Stamped and Recrystallized Spacer Grid Cells.
Isaenkova M.G., Tenishev A.V., Mikhalchik V.V., Petrov M.I., Bazhenov A.A., Fesenko V.A., Kozlov I.V., Rogovskiy V.A.
Journal of Materials Engineering and Performance, 2026, vol. 35(21), pp. 21542-21550. doi:10.1007/s11665-025-13138-6 - Microstructure of dysprosium hafnate after sequential irradiation with heavy and light ions.
Staltsov M., Shornikov D., Tenishev A., Chernov I., Urusov A., Mokrushin A., Risovaniy V., Chuvikov S., Petrov E.
Advances in Nuclear Science and Applications, 2026, vol. 2(1), pp. 61-78. doi:10.63907/ansa.v2i1.73
2025
- Elaboration of a Hydrogenation Procedure for Zirconium Alloys.
Mikhalchik V.V., Isaenkova M.G., Tenishev A.V., Shornikov D.P., Bazhenov A.A., Petrov M.I., Fesenko V.A., Krymskaya O.A., Chernyakova V.S.
Russian Metallurgy (Metally), 2025, vol. 2025(4), pp. 887-893. doi:10.1134/s0036029525701654 - Influence of Hydride Orientation on the Deformation of Tubes Made of E635 Zirconium Alloy.
Petrov M.I., Ilyasov R.A., Isaenkova M.G., Krymskaya O.A., Mikhalchik V.V.
Russian Metallurgy (Metally), 2025, vol. 2025(4), pp. 868-873. doi:10.1134/s0036029525701629 - Measurement of Low-Concentration Hydrogen in Inert Gas Within a Small Closed Volume.
Ivanov G.A., Shornikov D.P., Samotaev N.N., Oblov K.Y., Etrekova M.O., Litvinov A.V.
Sensors, 2025, vol. 25(12), art. 3771. doi:10.3390/s25123771 - Studying the Thermal Expansion of Cladding Tubes and Rods Made of Zr-1% Nb Alloy in the Temperature Range of 293–873 K (20–600°C) Using X-ray and Dilatometric Measurement Techniques.
Isaenkova M.G., Tenishev A.V., Perlovich Y.A., Stolbov S.D., Mikhalchik V.V., Fedotov P.V., Novikov V.V., Kuznetsov V.I.
Inorganic Materials: Applied Research, 2025, vol. 16(3), pp. 969-978. doi:10.1134/s207511332570090x
2024
- Protective Coatings on Hafnium Hydride and Their Effect on Its Thermal Decomposition.
Shornikov D.P., Mikhalchik V.V., Ivanov G.A., Tenishev A.V., Staltsov M.S., Samotaev N.N., Bratsuk A.V., Kovtun S.Y., Polunin K.K., Urusov A.A.
Physics of Atomic Nuclei, 2024, vol. 87(11), pp. 1573-1578. doi:10.1134/s1063778824100466
2023
- Behavior of Triuranium Disilicide in Water Vapor.
Rukosuev V.E., Shornikov D.P., Tenishev A.V., Bykanov A.S., Ivanov G.A., Karpyuk L.A., Mikheev E.N., Novikov V.V., Sivov R.B.
Steel in Translation, 2023, vol. 53(11), pp. 915-921. doi:10.3103/s0967091223110268 - High-Temperature Nitriding Kinetics of Zr–U-Based Alloys.
Kovalev I.A., Kochanov G.P., L’vov L.O., Zufman V.Y., Ogarkov A.I., Shornikov D.P., Tarasov B.A., Konovalov A.A., Shokod’ko A.V., Strel’nikova S.S., Chernyavskii A.S., Solntsev K.A.
Russian Metallurgy (Metally), 2023, vol. 2023(5), pp. 606-612. doi:10.1134/s0036029523050038
2022
- Compatibility of U – Mo and V – Ti – Cr аlloys at 900 oC.
Nikitin S.N., Tarasov B.A., Shornikov D.P., Yurlova A.S.
Tsvetnye Metally, 2022, pp. 37-41. doi:10.17580/tsm.2022.10.05 - Differential Scanning Calorimetry Determination of the Hydrogen Solubility in E110opt and E635 Zirconium Alloys.
Tenishev A.V., Petrov M.I., Isaenkova M.G., Mikhal’chik V.V., Fesenko V.A., Plyasov A.A., Saburov N.S.
Russian Metallurgy (Metally), 2022, vol. 2022(11), pp. 1427-1433. doi:10.1134/s0036029522110131 - Effect of the Stressed State on the Phase Transformations in Zirconium-Based Alloys.
Stolbov S.D., Isaenkova M.G., Korotitskii A.V., Tenishev A.V., Mikhal’chik V.V., Krymskaya O.A., Fesenko V.A.
Russian Metallurgy (Metally), 2022, vol. 2022(3), pp. 250-260. doi:10.1134/s0036029522030119 - Hydrogen Solubility in Zirconium Alloys E110opt and E635.
Plyasov A.A., Fedotov A.V., Saburov N.S., Mikheev E.N., Tenishev A.V., Isaenkova M.G., Mikhalchik V.V.
Physics of Atomic Nuclei, 2022, vol. 85(11), pp. 1808-1815. doi:10.1134/s1063778822110060 - Phase Transformations Accompanying High-Temperature Nitridation of Zr–Nb Alloys.
Kovalev I.A., Kannykin S.V., Konovalov A.A., Kochanov G.P., Ogarkov A.I., Tarasov B.A., Shornikov D.P., Strel’nikova S.S., Chernyavskii A.S., Solntsev K.A.
Inorganic Materials, 2022, vol. 58(4), pp. 364-370. doi:10.1134/s0020168522040070 - Specific Features of Nuclear and Thermophysical Calculations of (Zr,U)N Nuclear Fuel Prepared Using an Oxidation-Assisted Engineering Approach.
Shornikov D.P., Kovalev I.A., Tenishev A.V., Tarasov B.A., Shokod’ko A.V., Ogarkov A.I., Strel’nikova S.S., Chernyavskii A.S., Solntsev K.A.
Inorganic Materials, 2022, vol. 58(6), pp. 578-586. doi:10.1134/s0020168522050090 - Thermogravimetric study of mixed uranium-plutonium fuel for prospective generation IV reactors.
Krivov M.P., Kireev G.A., Tenishev A.V., Davydov A.V., Skupov M.V., Solomatin I.D., Mosunova N.A., Usov E.V., Chukhno V.I.
Journal of Nuclear Materials, 2022, vol. 567, art. 153798. doi:10.1016/j.jnucmat.2022.153798
2021
- Dependence of Thermal Expansion of Zr-Based Products on their Crystallographic Texture.
Stolbov S., Isaenkova M., Perlovich Y., Tenishev A., Krymskaya O., Mikhalchik V., Klyukova K.
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021, vol. 1121(1), art. 012036. doi:10.1088/1757-899x/1121/1/012036 - Electrical Properties of Li+-Substituted Solid Solutions Based on Gd2Zr2O7.
Anokhina I.A., Animitsa I.E., Voronin V.I., Vykhodets V.B., Kurennykh T.E., Buzina A.F., Kazakova V.N., Nokhrin S.S., Zaikov Y.P.
Russian Journal of Physical Chemistry A, 2021, vol. 95(12), pp. 2426-2431. doi:10.1134/s0036024421120037 - Influence of the structural state and crystallographic texture of Zr-2.5% Nb alloy samples on the anisotropy of their thermal expansion.
Isaenkova M.G., Tenishev A.V., Krymskaya O.A., Stolbov S.D., Mikhal’chik V.V., Fesenko V.A., Klyukova K.E.
Nuclear Materials and Energy, 2021, vol. 29, art. 101071. doi:10.1016/j.nme.2021.101071 - Regularities of Thermal Expansion of Cladding Tubes and Rods Made of E110opt Alloy within the Temperature Range of 273–1473 K (20–1200°C).
Isaenkova M.G., Tenishev A.V., Perlovich Y.A., Stolbov S.D., Mikhalchik V.V., Fedotov P.V., Novikov V.V., Kuznetsov V.I.
Inorganic Materials: Applied Research, 2021, vol. 12(3), pp. 820-830. doi:10.1134/s2075113321030138
2020
- Distribution of impurities in ceramics based on zirconium nitride obtained using the oxidative constructing approach.
Kovalev I.A., Shevtsov S.V., Vorkachev K.G., Ashmarin A.A., Shokodko A.V., Ogarkov A.I., Ovsyannikov N.A., Kochanov G.P., Tenishev A.V., Kazakova V.N., Shornikov D.P., Shokodko E.A., Strelnikova S.S., Chernyavskii A.S., Solntsev K.A.
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 848(1), art. 012062. doi:10.1088/1757-899x/848/1/012062 - Identification of the Sintering Mechanism of Oxide Nuclear Fuel through the Analysis of Experimental Pore Size Distributions.
Devyatko Y.N., Khomyakov O.V., Tenishev A.V., Matvenov M.E., Shornikov D.P.
Journal of the Physical Society of Japan, 2020, vol. 89(2), art. 024803. doi:10.7566/jpsj.89.024803 - Properties of graphite to be used as a material for the T-15MD tokamak plasma-facing elements.
Puntakov N.A., Ayrapetov A.A., Begrambekov L.B., Grunin A.V., Dovganyuk S.S., Kaplevskiy A.S., Tenishev A.V., Grashin S.A., Arkhipov I.I.
Journal of Physics: Conference Series, 2020, vol. 1686(1), art. 012014. doi:10.1088/1742-6596/1686/1/012014 - Regularities of instantaneous (flash) spark — plasma sintering of silicon carbide.
Kazakova V., Shornikov D., Tenishev A., Shornikova E.
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 1005(1), art. 012015. doi:10.1088/1757-899x/1005/1/012015 - Research of thermoradiation properties and expansion of tantalum carbide at high temperatures.
Senchenko V.N., Belikov R.S., Tenishev A.V.
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 848(1), art. 012079. doi:10.1088/1757-899x/848/1/012079 - Special aspects of uranium oxide non-stoichiometry measurement by thermogravimetric analysis.
Tenishev A., Kuzmin R., Matvenov M., Mikhalchik V., Shornikov D.
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 1005(1), art. 012003. doi:10.1088/1757-899x/1005/1/012003
2019
- Determination of Density and Pore Size Distribution in Uranium Dioxide Fuel Pellet by Image Analysis of its Cross-Sectional Structure.
Devyatko Y.N., Khomyakov O.V., Tenishev A.V., Mikhalchik V.V., Shornikov D.P.
Journal of the Physical Society of Japan, 2019, vol. 88(7), art. 074802. doi:10.7566/jpsj.88.074802 - Development of the technology of obtaining the composite based on the “magnesium-bone substance” for biodegradable implants by the method of powder metallurgy.
Krokhicheva P., Shornikov D., Savelyev M.
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 525, art. 012029. doi:10.1088/1757-899x/525/1/012029 - Effect of Aluminum Oxide Powder Particle Size on Spark Plasma Sintering Results.
Rubinkovskii N.A., Shornikov D.P., Tenishev A.V., Zaluzhnyi A.G., Zholnin A.G.
Glass and Ceramics, 2019, vol. 76(3-4), pp. 94-98. doi:10.1007/s10717-019-00140-3 - Effect of Nitride Nuclear Fuel Structure and Phase Composition on Fuel-Rod Life.
Krivov M.P., Kireev G.A., Tenishev A.V.
Atomic Energy, 2019, vol. 127(1), pp. 28-32. doi:10.1007/s10512-019-00579-1 - Effect of the Thermomechanical Compacting Conditions on the Electrical Conductivity of an Al2O3/Graphene Composite Material.
Zholnin A.G., Tenishev A.V., Stolyarov V.V.
Russian Metallurgy (Metally), 2019, vol. 2019(10), pp. 1009-1014. doi:10.1134/s003602951910032x - Fabrication of a High-Density Compacted Material from a Coarse-Grained Silicon Carbide Powder by Magnetic Pulsed Pressing Combined with Spark Plasma Sintering.
Shornikov D.P., Tenishev A.V., Kazakova V.N., Zholnin A.G.
Russian Metallurgy (Metally), 2019, vol. 2019(10), pp. 1102-1106. doi:10.1134/s0036029519100252 - Production of Aluminum-Graphite Composite by Spark Plasma Sintering.
Rubinkovskii N.A., Shornikov D.P., Tenishev A.V., Zaluzhnyi A.G., Zholnin A.G.
Glass and Ceramics, 2019, vol. 76(1-2), pp. 27-32. doi:10.1007/s10717-019-00126-1
2016
- Kinetic and microstructural studies of thermal decomposition in uranium mononitride compacts subjected to heating in high-purity helium
Journal of Nuclear Materials, 2016 Vol. 475, pp. 266-273 http://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2016.04.018 - Thermal stability investigation technique for uranium nitride
Annals of Nuclear Energy, 20 16 Vol. 87, pp. 784–792 http://doi.org/10.1016/j.anucene.2014.09.023 - Thermal conductivity of perspective fuel based on uranium nitride
Annals of Nuclear Energy, 2016 Vol. 87, pp. 799-802 http://doi.org/10.1016/j.anucene.2014.08.011
Научные проекты
- «Исследование микроструктуры и состава исходных, имплантированных ксеноном и отожжённых образцов оксидного ядерного топлива. Моделирование свойств дефектов, газонаполненных пузырьков и определение их параметров в диоксиде урана». Заказчик АО «ВНИИНМ».«Изучение высокотемпературных свойств топлива UO2 и (U,Gd)O2». Заказчик АО «ВНИИНМ».
- «Разработка лабораторной технологии изготовления образцов U3Si2. Исследование высокотемпературных теплофизических свойств и коррозионной стойкости образцов U3Si2». Заказчик АО «ВНИИНМ».
- «Исследование технологии производства топливных таблеток на основе диоксида урана». Заказчик АО «МСЗ».
- «Измерение коэффициента теплопроводности материалов матричного графита и топливного компакта». Заказчик АО «НИИ НПО «Луч».
- «Исследование теплофизических свойств конструкционных, топливных и поглощающих материалов действующих и перспективных ПЭЛ ПС СУЗ реакторов типа ВВЭР и БН» Заказчик ФГУП НИИ «НПО «Луч».
- Государственное Задание Министерства образования и науки Российской Федерации «Комплексный анализ процесса спекания оксидного ядерного топлива» 2017-2019 гг.
- «Исследование процесса спекания уран-гадолиниевых таблеток с содержанием оксида гадолиния до 10 %». Заказчик ПАО «МСЗ».
