Новые пути для развития высокотехнологичных производств

По итогам 2020 года многие ученые Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова стали победителями различных конкурсов, обладателями премии и грантов, в том числе и премии имени великого инженера Владимира Шухова. Премия дается за научно-технические исследования, инженерную реализацию и внедрение инновационных продуктов, вклад в создание образовательных программ, практическую реализацию патентов и изобретений, открывающих новые направления в создании техники, материалов и технологий их производства.

Достойным продолжателем традиций великого изобретателя и ученого стал директор химико-технологического института БГТУ им. В.Г. Шухова. Он рассказал о своем опыте участия в конкурсе, разработанных инновационных проектах и практической значимости собственных разработок.

Физика конденсированных сред

«Научное направление моей деятельности связано с физикой конденсированного состояния вещества или с физикой конденсированных сред. Думаю, можно с полным правом сказать, что это самый полезный, с практической точки зрения, раздел физики. В данном случае физика конденсированных сред рассматривается в контексте изменения свойств поверхности твердых веществ методами химического, физико-химического или электрохимического модифицирования. Материалы, полученные на основе таких модифицированных веществ, обладают значительным преимуществом эксплуатационных характеристик перед материалами на основе немодифицированных аналогов.

Данная технология нашла эффективное применение в области радиационного материаловедения. Если говорить конкретней — при создании конструкционных радиационно-защитных материалов. Изменяя свойства радиационно-защитного наполнителя и используя различные активные добавки, можно получать материалы, обладающие рядом уникальных свойств. На конкурсе как раз и были представлены достигнутые в данном направлении результаты.

Новый подход в создании радиационно-защитных материалов

В университете, на протяжении последних 25 лет, под руководством заслуженного изобретателя РФ, профессора Вячеслава Павленко и его учеников проводятся системные исследования в области радиационного материаловедения. Основанная им научная школа получила широкую известность, как в России, так и за рубежом. По данному направлению исследований подготовлено более двух десятков кандидатов и докторов наук, разработанные материалы нашли широкое внедрение на ядерно-энергетических объектах страны. С гордостью могу сказать, что являюсь одним из учеников данной научной школы, продолжателем ее традиций, а Вячеслав Иванович — мой учитель. В основу его учения положен новый концептуальный подход в создании радиационно-защитных материалов с повышенными эксплуатационными свойствами, основанный на применении веществ с активированной или модифицированной поверхностью. Это позволяет получать функциональные материалы с рядом уникальных свойств.

Основные принципы такой концепции были использованы при разработке конструкционного радиационно-защитного бетона с повышенной радиационно-термической стойкостью для АЭС на тепловых нейтронах. Они основаны на применении модифицированных гидросиликатных и железооксидных наполнителей КМА с активированной поверхностью.

Уникальность магнетитового сырья КМА заключается в том, что за счет содержания в магнетите атомов двух и трех валентного железа при радиационно-термическом воздействии происходит значительное упрочнение материала радиационной защиты и увеличение его радиационной стойкости. Если говорить проще, то бетоны, полученные на основе модифицированного магнетита, при радиационном облучении не только сохраняют свои прочностные характеристики, но и значительно их увеличивают. Применение таких материалов позволяет обеспечить необходимую радиологическую обстановку и высокий уровень безопасной эксплуатации АЭС в условиях повышенных радиационно-термических нагрузок.

Исследования в данной области и полученные результаты открывают пути для развития высокотехнологичных производств на территории Белгородской области.

Внедрение разработанных материалов

Материалы, разработанные на основе модифицированных железооксидных наполнителей КМА, нашли широкое внедрение на объектах Госкорпорации «Росатом». Они использованы при модернизации и полномасштабной реконструкции энергоблоков Курской, Смоленской и Ленинградской атомных электростанций.

Модернизация энергоблоков позволила продлить срок их эксплуатации на 15 лет и существенно увеличить безопасность работы АЭС, что имело значительный социальный и экономический эффект. В результате сокращения продолжительности плановых ремонтов только на третьем и четвертом энергоблоке Курской атомной электростанции ежегодно в энергосистему страны возвращается до 600 тыс. МВт электроэнергии.

Разработка термостойких радиационно-защитных материалов

В настоящее время коллективом, в рамках государственного задания Минобрнауки РФ, проводятся исследования по разработке термостойких радиационно-защитных материалов для АЭС с реакторами на быстрых нейтронах (БН). Строительство быстрых реакторов проекта «Прорыв» является приоритетным направлением развития энергетической стратегии России до 2030 г. Основным преимуществом данного типа реакторов, перед реакторами на тепловых нейтронах, является возможность переработки отработанного ядерного топлива и фабрикация топливных элементов в замкнутом ядерном топливном цикле. При этом термостойкость радиационной защиты для реакторов БН должна быть почти в два раза выше, чем для реакторов на тепловых нейтронах.

Разрабатываемые способы модифицирования металлогидридов позволяют повысить их термостойкость более чем в два раза, за счет создания на поверхности многобарьерной системы энергетических «ловушек» водорода. Это открывает перспективы использования данных материалов в качестве нейтронной защиты для ядерных энергетических установок нового поколения в условиях повышенных радиационно-термических нагрузок».

Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите всё предложение с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter.
Затем укажите, какое слово или цифру нужно исправить.

Выберите необходимый личный кабинет:
Личный кабинет
Размер шрифта:
А
А
А
Цвета сайта:
А
А
А
А
Изображения:
Вкл
Выкл
Расширенные настройки
Настройки шрифта:
Выберите шрифт:
Arial
Times New Roman
Интервал между буквами (Кернинг):
Стандартный
Средний
Большой
Выбор цветовой схемы:
Стандартная
Черным по белому
Белым по черному
Темно-синим по голубому
Коричневым по бежевому
Зеленым по темно-коричневому
Вернуть стандартные настройки
Свернуть расширенные настройки