- ТПУ: строительство ториевых реакторов позволит «превращать» оружейный плутоний в энергию и водород;
- ТГУ: Студенты-радиофизики стали лучшими инженерами России.
ТПУ: строительство ториевых реакторов позволит «превращать» оружейный плутоний в энергию и водород
Ученые Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета разрабатывают технологию, на основе которой можно будет создавать высокотемпературные газоохлаждаемые ториевые реакторные установки малой мощности. На таких установках политехники предлагают сжигать оружейный плутоний, перерабатывая его в электрическую и тепловую энергию. Получаемую на ториевом реакторе тепловую энергию дальше можно применить для производства водорода в промышленных масштабах. А еще на таких установках можно будет опреснять воду.
Ториевые реакторные установки можно будет использовать в тех районах, где нет больших водоемов и рек, наличие которых является обязательным условием для строительства классического реактора. Например, их можно будет применять в засушливых местностях, а также на севере — в отдаленных районах Сибири и в Арктике.
«Оружейный плутоний был наработан в больших количествах в мире еще в советские годы. Затраты на хранение этого топлива очень большие, и его нужно утилизировать. В США его обезвреживают при помощи химических методов и захоранивают, а в России — сжигают в реакторах. Однако при этом какой-то процент плутония все равно остается, и его требуется захоранивать на полигонах радиоактивных отходов. Наша технология позволит снизить этот процент. С ее помощью можно будет сжечь 97% оружейного плутония, — сообщает Сергей Беденко. — А когда весь оружейный плутоний будет утилизирован, на ториевых установках вместо него можно будет использовать уран-235 или уран-233».
Примечательно, что установка способна работать на невысоких мощностях (от 60МВт), для активной зоны ториевого реактора потребуется совсем немного топлива, а процент его выгорания при этом будет выше, чем на существующих сегодня реакторах. После переработки 3% оставшегося оружейного плутония уже не будут представлять ядерной опасности. На выходе образуется смесь из графита, плутония и продуктов распада, которую будет очень трудно использовать для каких-либо других целей. Эти остатки можно будет только захоронить.
Авторы научной статьи сообщают, что к достоинствам таких реакторов относится более высокая безопасность в сравнении с традиционными конструкциями, повышенный КПД (до 40–50%), отсутствие фазовых переходов теплоносителя, уменьшение проблем с коррозией рабочих поверхностей, возможность использования разного по составу топлива и его перегруза в процессе работы реактора, упрощенное обращение с отработавшим ядерным топливом.
ТГУ: Студенты-радиофизики стали лучшими инженерами России
Студенты радиофизического факультета стали победителями Всероссийского инженерного конкурса – 2017 в секции «Приборостроение». Лейла Шаймерденова предложила использовать сенсоры на основе арсенида галлия, компенсированного хромом, для улучшения технологии обогащения алмазосодержащей руды, Иван Щербаков продемонстрировал их применение в области медицины и безопасности.
«Я рассказывала о возможностях применения сенсоров для улучшения технологии обогащения алмазосодержащей руды. При той, что применяется сейчас, алмазы размером от 0,5 до 2 мм отправляются в отходы. Применение наших сенсоров позволяет обнаруживать мелкие алмазы в потоке руды и обеспечивает двукратное увеличение производительности рентгеновского сепаратора», – пояснила Лейла Шаймерденова.
Иван Щербаков представлял пиксельные детекторы ионизирующего излучения на основе арсенида галлия, компенсированного хромом. Он продемонстрировал возможность их применения в медицине, системах досмотра грузов в аэропортах и вокзалах, а также в исследованиях в области физики высоких энергий.
В 2017 году проект Лейлы Шаймерденовой и Ивана Щербакова по оптимизации создания арсенидгаллиевых сенсоров также стал лучшим на всероссийском конкурсе научно-технического творчества молодежи НТТМ в номинации «Новые материалы и химические технологии». Они провели ряд экспериментов по определению эффективности сбора заряда, уровня темнового тока, распределения напряженности электрического поля. В результате удалось определить оптимальные параметры для изготовления таких сенсоров.
Студенты стали лучшими в конкурсе НТТМ в номинации «Новые материалы и химические технологии».
Студенты работают под руководством профессора ТГУ Олега Толбанова в лаборатории функциональной электроники, где изготавливаются арсенидгаллиевые сенсоры. С 2016 года эти томские детекторы используются в эксперименте по воссозданию «большого взрыва» (проект ATLAS в CERN).