據報道,扎比羅夫的工作旨在防止核電站燃料芯塊的鋯包層過熱時發生的爆炸性副鋯反應。他與一支年輕科學家團隊一起,研究并發現了燃料元件(燃料棒)的超熱包層與冷卻液相互作用的機制。燃料棒是裝有核燃料的反應堆堆芯的主要元件,也是防止放射性產物釋放的第一道屏障之一。
目前,科學家正在進行冷卻實驗,以期在反應堆核心發生事故時,燃料系統能夠保持完好,避免發生蒸汽-鋯反應導致爆炸和釋放輻射,類似2011年福島核事故的情況。扎比羅夫的計劃包括在盡可能接近核電站的條件下進行實驗,并有望成為世界上第一個在液態金屬(如汞、鈉和鉛)中冷卻熱樣品的人。
扎比羅夫表示:“我們建立了一個物理模型來描述耐熱燃料元件的冷卻,這對于證實核電站的安全性至關重要。令人驚訝的是,我們的模型基于嚴格的科學原理,同樣很好地描述了核反應堆中燃料元件的冷卻過程和低溫流體中生物樣本的冷卻過程。耐熱燃料材料在硼酸水溶液中冷卻,這就是模擬冷卻劑損失事故的方式;熱體則在液態金屬中冷卻,包括考慮其表面的特性和狀況。”
實驗在各種壓力和溫度下進行,不僅使用水作為冷卻劑,還使用了其他液體,如酒精及其溶液、聚合物液體和氟己烷。這些實驗使科學家們獲得了一組獨特的實驗數據。此外,這些研究成果在金屬硬化領域也有應用前景,有助于了解高溫金屬的冷卻模式,以獲得所需的內部結構和機械性能,可用于醫學和微電子領域。