В ИрГТУ создаётся установка разделения отработанного ядерного топлива

Проект ученых НИ ИрГТУ по разработке плазмооптического масс-сепаратора, который можно будет использовать для фракционного разделения отработанного ядерного топлива, вошел в перечень научно-исследовательских работ вуза, проводимых в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ в 2012–2014 гг.

Руководитель проекта, профессор кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем Николай Строкин сообщил, что в течение предыдущих трех лет (2009-2011) ученые работали над данным проектом в рамках программы Министерства образования и науки «Развитие научного потенциала высшей школы» с общим финансированием около 7,5 млн. рублей. «Государственное финансирование на последующие три года предусматривается в размере 9 млн. рублей. Когда будет создан экспериментальный макет плазмооптического масс-сепаратора, он станет первой в мировой практике установкой такого типа для разделения веществ сложного состава», - сказал Н. Строкин.

Для реализации плазмооптического метода было найдено решение, позволяющее впервые осуществить в одном цикле работы установки разделение ионов трех и более масс или трех групп ионов, имеющих различные энергии, что присуще ионам любой плазмы.

Н. Строкин отметил, что плазмооптическая масс-сепарация, по сравнению с другими плазменными методами, является наименее энергоемкой и наиболее универсальной. Стоимость работ по разделению сложных веществ на сепараторах, подобных разрабатываемому в ИрГТУ, как полагают авторы, будет на порядок меньше по сравнению с сепарацией на любых других установках.

 «Есть сложные смеси элементов, которые можно и нужно разделять, например, для того, чтобы выделить изотоп для лечения раковых опухолей, или для производства электронных компонентов. Чистые вещества или изотопы нужны и во многих других областях человеческой деятельности, - говорит Н. Строкин. – Наиболее развитыми к настоящему времени являются методы сепарации с использованием центрифуг и химические методы. Однако они, с одной стороны, не универсальны, с другой, при их реализации образуется много загрязненных жидкостей. Например, чтобы выделить из одной «выгрузки» атомного реактора (около 1 тонны) трансурановые элементы, нужно более двух тысяч тонн воды. При этом образуется около 45 т жидких высокоактивных (радиоактивных) отходов, 150 т – среднеактивных и 2000 т низкоактивных отходов, которые требуют утилизации (захоронения). По мнению экспертов, к 2050 году в России будет накоплено порядка 50000 тонн отработанного ядерного топлива. Плазменные методы – то, над чем мы работаем, - относятся к «сухим» методам и являются, в принципе, универсальными».

Ученый пояснил, что в настоящее время создается макет плазмооптического масс-сепаратора, работающий на плазме смеси трех газов. Макет включает вакуумную систему, плазменный ускоритель, две системы создания электромагнитного поля, приемники разделенных ионов и комплекс диагностики. Для анализа массового состава ученые НИ ИрГТУ разрабатывают два новых энерго-масс-анализатора. Пока есть их теория и выполнены численные расчеты, сейчас ищется конструкторское решение. В планах на 2012 год заложено создание диагностического комплекса корпускулярной диагностики. По оценкам Н. Строкина, на создание полного макета плазмооптического масс-сепаратора потребуется около 50 млн. рублей.

В ходе исследований по теме «Плазмооптический масс-сепаратор для разделения веществ сложного состава» ученые получили восемь патентов, опубликовали 10 научных статей. В планах кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем создать на базе Технического университета лабораторию плазменных технологий.

Ирина Афанасьева

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.