Направление реакторных материалов и технологий КЯТК создано на базе Института реакторного материаловедения и радиационных нанотехнологий и Института реакторных технологий и материалов, имеющих значительный многолетний опыт исследований и разработок в области реакторного материаловедения.
В подразделении выполнены работы по обоснованию работоспособности и надежности тепловыделяющих элементов практически всех реакторов, построенных в СССР и за рубежом с нашим участием (АЭС с реакторами ВВЭР-440, ВВЭР-1000, РБМК-1000, РБМК-1500, судовые реакторы различного назначения, исследовательские реакторы и др.). Выполнены работы по выбору циркониевых сплавов для оболочек твэлов и технологических каналов (ТК).
Выполнена программа исследований изменения свойств и эволюции структуры реакторного графита применительно к обеспечению работоспособности графитовых кладок промышленных уран-графитовых реакторов и реакторов РБМК. Проведены широкомасштабные исследования ползучести ТК РБМК и обоснована необходимость и прогноз сроков замены ТК.
Исследованы основные закономерности радиационного повреждения (охрупчивания) сталей для корпусов реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Предложены и обоснованы методы и режимы восстановления свойств корпусов реакторов первого поколения ВВЭР путем отжига, что обеспечило достижение проектного ресурса. Обосновано продление сверх проектных сроков службы корпусов и разработана система мониторинга корпусов на продленный срок.
Ведутся работы по обоснованию продления срока службы корпусов реакторов второго поколения ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.
Проведен комплекс расчетно-экспериментальных исследований по продлению сроков службы графитовых кладок реакторов 1го и 2го блоков ЛАЭС, 1го блока Курской АЭС и ведутся работы применительно к последующим блокам АЭС. Проведен комплекс исследований по обоснованию и продлению сроков службы графитовых кладок реакторов Сибирской АЭС.
Проводятся систематические исследования эволюции структуры облученных сталей для корпусов реакторов и других материалов с целью установления корреляции между структурными изменениями и изменениями свойств материалов под облучением и идентификации механизмов охрупчивания.
В результате фундаментальных исследований в области радиационной физики под руководством проф. Б.А. Гуровича открыто явление «селективного изменения атомного состава и физических свойств тонких слоев», которое положено в основу нового метода изготовления наноустройств. На базе нового метода разрабатывается уникальная технология, позволяющая создавать многослойные микро- и наноструктуры для функциональных устройств различного назначения.
Разрабатываются методы получения тонких пленок различных материалов, в том числе углеродных и наноуглеродных (графит, алмаз, наноалмаз, фуллерены, нанотрубки) и проводятся их исследования.
На основе проведенных исследований создана уникальная технология нанесения алмазного покрытия на плавающие подшипники гироскопов, обеспечивающая их рекордный ресурс.
Разработаны и разрабатываются методы расчета напряженно- деформированного состояния и вероятностные методы оценки безопасности сосудов высокого давления, трубопроводов различного назначения, оборудования АЭС и др. Проводятся исследования механизмов микро- и макроразрушения.
Проводятся работы в области радиохимии, охватывающие ряд аспектов ядерного топливного цикла, переработки радиоактивных отходов, обращения с твердыми и жидкими радиоактивными отходами, и фундаментальных радиохимических исследований:
- разработка новых процессов и технологий переработки отходов ядерного топлива (ОЯТ);
- переработка жидких радиоактивных отходов при снятии ядерных установок с эксплуатации;
- разработка матриц на основе радиационностойких эластомеров, методов инкорпорации твердых отходов, технологий изоляции и консервации проблемных объектов и др.;
- работы в области аналитической химии радионуклидов и электрохимии, а также в области создания минералоподобных матриц для вечного захоронения.
КЯТК (направление реакторных материалов и технологий) располагает исследовательским ядерным реактором, оборудованием для нейтронных исследований твердого тела, горячей лабораторией, оснащенной современным оборудованием и аналитическими установками.
В последнее время начал функционировать новый комплекс высокоразрешающего аналитического оборудования, не имеющий аналогов на предприятиях атомной отрасли.
В подразделении работает (на 04.04.2011 года) 271 сотрудник, из них 15 докторов наук, 34 кандидата наук. При Институте функционирует филиал кафедры МИФИ «Физические проблемы материаловедения». Среди сотрудников КЯТК (направление реакторных материалов и технологий) лауреаты Ленинской и Государственной премий, премий СМ СССР и Правительства РФ, отраслевых премий и премий Курчатовского конкурса.
КЯТК (направление реакторных материалов и технологий) осуществляет широкое международное сотрудничество как на контрактной основе, так и по программам МАГАТЭ и Европейской комиссии (программы TACIS, TAREG и др.).