научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

НЕОБХОДИМ МОНИТОРИНГ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ,

Руководитель Отделения прикладных физических исследований Национальной научной лаборатории им. Алиханяна, доктор физико-математических наук профессор Вачаган АРУТЮНЯН

считает руководитель Отделения прикладных физических исследований Национальной научной лаборатории им. Алиханяна, доктор физико-математических наук, профессор Вачаган АРУТЮНЯН

- Г-н Арутюнян,   по каким научным направлениям работает сегодня  ваше отделение?

- Мы занимаемся как фундаментальными, так и прикладными исследованиями. Выбор определяется важностью научно-прикладных для нашей страны. Один из крупных научных проектов последних лет - радиационная экология и окружающая среда на территории Армянской АЭС. Очистка радиоактивных отходов актуальна для всех  атомных станций, но  каждая из них имеет свою специфику очистки и утилизации. Вместе с коллегами  с АЭС нами была разработана высокоэффективная фильтрующая система на основе супертонкого базальтового волокна тем для очистки высокоактивных аэрозолей и создания технологичного цикла производства фильтров для АЭС.  Базальтовые волокна из этого природного, экологически чистого материала изготавливались заводским способом и ранее,  для других народнохозяйственных целей. Проблема заключалась в том, что волокна для очистки радиоактивных отходов на АЭС можно получать только из природного базальта определенного химического состава, отличающегося высокой  прочностью, радиационной, химической и термической стойкостью к воздействиям агрессивных сред. Проведенные физико-химические исследования позволили правильно определить месторождение на территории РА. Благодаря новым методам и инновационным технологиям были изготовлены супертонкие базальтовые волокна  диаметром от 1 до 3 микрон, тоньше, чем человеческий волос. Эти уникальные по своим характеристикам супертонкие волокна должны были работать как фильтрующие системы для очистки радиоактивных аэрозольных газов.

Следующим этапом стало испытание  новой фильтрующей системы. Коллаборатор проекта - представитель Канады, как и мы, был заинтересован испробовать ее в экстремальных условиях для дальнейшего применения.  Дело в том, что на АЭС действуют строгие нормы радиационной и санитарной безопасности, установленные МАГАТЭ, соблюдение которых обязательно для всех. Было создано несколько опытных образцов с разной модификацией. Эффективность очистки радиоактивных аэрозолей  была исследована в реальном режиме на пилотной экспериментальной установке, параллельно с действующими фильтрами Петрянова. Замена фильтров Петрянова (а они достаточно быстро выходят из строя) - сложная и дорогостоящая операция, не решены и вопросы утилизации уже использованных фильтров, к тому же очень дорогих. Мониторинг системы  с нашими опытными образцами  супертонких волокон показал, что полученные результаты отвечают  требованиям МАГАТЭ. Эффективность очистки составляла около 99,72%. Работа по созданию новых фильтрующих систем на АЭС вызвала большой интерес на международных научных конференциях в Германии, Канаде, Болгарии, России, на Украине. Был получен и армянский патент. Наши рекомендации по созданию производственного технического цикла этих фильтрующих устройств использовали  болгарские коллеги, установившие опытные образцы на действующей в стране  АЭС.  Привлекательной для потребителей является и  цена этой фильтрующей системы, обусловленная достаточно низкой себестоимостью производства сверхтонких волокон из природного базальтового сырья.

- Надежность изоляции радиоактивных отходов определяет доверие общества к атомной энергетике. Как хранятся  радиоактивные отходы в нашей стране?

- Где и как хранить радиоактивные отходы – проблема, актуальная для всех государств, имеющих АЭС.  С этой проблемой  связана и  другая наша тема - по методике очистки жидких радиоактивных отходов до вывода их в атмосферную среду на долгосрочное хранение. Было предложено проводить утилизацию радиоактивных жидких отходов с использованием цеолита – клиноптилолита. Этот природный минерал – сорбент - способен эффективно захватывать продукты радиоактивного распада, такие как стронций, цезий, кобальт, серебро, образующиеся при эксплуатации атомных энергетических установок. Цеолита –клиноптилолитсодержащих горных пород - в нашей стране немало. Только вблизи  Ванадзора находится около 500 миллионов тонн  залежей цеолита, который вполне подходит  для очистки жидких радиоактивных отходов. Чтобы повысить коэффициент захвата отходов, было решено изменять кристаллическую структуру материала-сорбента путем радиационного облучения его высокоэнергетическими частицами или в процессе химической обработки. На линейных ускорителях ЕрФИ было проведено предварительное облучение,  процесс радиационного модифицирования, при котором видоизменяется часть структуры материала – сорбента. Была проведена химическая обработка радиоактивных отходов, после чего параллельно был поставлен эксперимент по очистке жидких отходов на образцах, подвергнутых радиационному и химическому воздействию. Все жесткие требования, предъявляемые к эффективной очистке радиоактивных жидких отходов, были соблюдены. Сорбенты по всем параметрам соответствуют нормам  МАГАТЭ. Диаграмма измерений показала, что активность радионуклидов почти в три раза снижается, т.е. эффективность очистки  с применением природных минералов высока.

- Где еще могут использоваться природные минералы Армении?

Радиоактивные отходы- Это известная область космического материаловедения. В условиях, когда космонавтика становится важной составной частью хозяйственного механизма, особое значение приобретают вопросы рентабельности и экономической эффективности использования космической техники. Учитывая, что стоимость эксплуатации космических аппаратов значительно ниже стоимости их разработки и вывода на орбиту, необходимо всемерно увеличивать срок их службы. Согласно нынешним требованиям,  космические аппараты должны надежно функционировать на орбите в течение 10-ти и более лет, а для проектируемых солнечных электростанций с учетом колоссальных затрат на их создание срок службы должен составлять 20–30 лет. Важнейшую роль в обеспечении длительной и безотказной работы космических аппаратов играет стойкость конструкционных материалов и элементов космической аппаратуры к воздействию таких внешних факторов, как  глубокий вакуум, корпускулярные и электромагнитные излучения разных видов, метеориты, невесомость и т. д. Космические аппараты, предназначенные для исследования планет, и вовсе могут оказаться в весьма специфических условиях. Для интегральной оценки влияния различных факторов, имитирующих космическое пространство, на поведение материалов отдельных приборов и сложных конструкций нами разработана так называемая модель космоса - камера с глубоким вакуумом, низкой температурой, где могут быть помещены как объекты исследования, так и различные источники облучения.  ЕрФИ совместно с Институтом общей и органической химии НАН РА разработал новую технологию получения терморегулирующих материалов как защитных покрытий для космических станций. Проект поддержан Американским аэрокосмическим агентством (НАСА) и представлен на международный грант. Предлагаемый терморегулирующий материал в сотни раз легче остальных материалов, используемых сегодня на космических станциях. Это очень важный параметр при подъеме в космос, где каждый килограмм на счету. К тому же используемый сейчас для покрытия станции материал не всегда способен эффективно регулировать солнечный поток. Чтобы станция не нагревалась и не охлаждалась, космонавтам приходится постоянно то уводить ее от солнца, то направлять к нему. Новая технология позволяет с большей эффективностью использовать материал, которого у нас в природе достаточно много. В принципе такие материалы получают и синтетическим путем, но это требует больших затрат. Сейчас мы расширяем область исследований, сотрудничаем с научными центрами Казахстана, Грузии, России и других стран СНГ и Европы. Стремимся, чтобы в каждом научном проекте принимали участие представители нескольких стран. Тогда это будут не локальные, а региональные гранты, что расширяет возможности, способствует более   плодотворному сотрудничеству.

- Предполагается, что циклотрон, предназначенный для производства изотопов для медицины, смогут использовать для фундаментальных исследований и физики ЕрФИ. Вы готовы к этим работам?

- В этом году  на конкурс по тематическому финансированию исследований Госкомитета по науке  сотрудниками нашего отдела было представлено несколько тем, связанных с  работами на циклотроне С-18МэВ.  Одна из них "Использование протонного пучка для исследования радиационных механизмов и эффектов в полупроводниковых материалах". В нашем отделении работает пять групп, и у каждой свое научно-техническое направление. Одна группа занята разработкой и изготовлением детектора для диагностики пучков ускорителей высоких энергий, другая - разработкой и изготовлением экспериментальных устройств, которые могут быть применимы в наших физических задачах. Группа радиационной биофизики занята проблемой мониторинга радиоактивных загрязнений на территории Армении. Две группы занимаются исследованием задач по радиационному материаловедению: полупроводники, сверхпроводники, лазерные кристаллы и т.д.  с использованием различных методик и источников радиации, например, синхротронное излучение в широкой области спектра, электронное облучение на установке АРЕАЛ в Центре САNDLE. Предлагаемые эксперименты дают новое понимание физических процессов, задействованных в протонной и электронной фокусировке, а значит, и того, как протоны и электроны могут использоваться в различных целях, – от нагревания материалов и создания новых типов вещества, недоступных при использовании других методов, до медицинской практики, протонной литографии и планетологии. В качестве примера можно привести фокусирование протонного пучка на твердом веществе с целью создания давления в миллион атмосфер. Это позволило бы изучить свойства плотных материй, расположенной в недрах планет-гигантов, подобных Юпитеру.

Есть и еще одна идея. Мы предлагаем провести мониторинг радиоактивных источников излучения и бесхозных отходов,  имеющихся в Армении. После распада СССР контроль за ними был крайне ослаблен. А радиоактивные материалы в виде закрытых источников используются в самых  разнообразных целях в промышленности, медицине, научных исследованиях, а также при изготовлении множества потребительских товаров. Потерянные, украденные или оставленные в случайном месте, источники чаще всего являются причиной радиационных аварий. Поэтому поиск их должен вестись всеми доступными средствами. Это огромная, трудоемкая работа, однако делать ее рано или поздно придется. Но, чтобы такие задачи были выполнимы и эффективны, надо привлечь молодых инженеров, ученых и других  квалифицированных специалистов.

 

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 735 раз
Оцените материал
(2 голосов)
Другие материалы в этой категории: « РЕКИ НА МАРСЕ ПЕРВЫЙ ОПЫТ »

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх