В будущее – без радиации

Недавно группа физиков, химиков и материаловедов из Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара (профессора Чмиленко Ф.А., Джур Е.А., Кучма Л.Д., доцент Крикун Ю.А.), а также ученые из ННЦ «Харьковский физико-технический институт» получили диплом, подтверждающий установление нового научного открытия «Закономерная связь между интенсивностью потока гамма-квантов излучения, прошедшего слой многофазного материала, и его физико-химическими характеристиками». В разработке и испытаниях также участвовали Генеральный директор Национального космического агентства Алексеев Ю.С. и старший научный сотрудник НЦАОМ Ткаченко В.И. Открытие подтверждено Европейской академией естественных наук и зарегистрировано Международной академией авторов научных открытий и изобретений на основании результатов научной экспертизы (диплом № 402).

Исследования влияния гамма-лучей на свойства материалов проводились учеными из Днепропетровска и Харькова с 1982 года. Испытывая части для ракет, они выяснили, что клей, которым скрепили резину и металл, по-другому проявлял себя под гамма-лучами. Почти 30 лет изучались различные материалы, и сегодня можно контролировать, насколько они пропускают радиацию, а значит, сделать полезные вещи для ядерной физики и медицины.

В начале октября в Киеве коллектив ученых вместе со своими руководителями принимали поздравления. Ректор ДНУ Поляков Н.В. и генеральный директор ХФТИ Нехлюдов И.М. (также являющийся соавтором) получили свидетельства на открытие, установленное в их организациях. Авторы были награждены памятными дипломами и специальными знаками Европейской академии естественных наук за два и более научных открытия – медалями «Золотая корона». Вручение проводил Президент Международной ассоциации авторов научных открытий, академик-секретарь отделения механики Академии наук Украины Булат А.Ф.

На церемонии награждения Леонид Кучма, участвовавший в этой научной работе со времен, когда занимался ракетостроением в Конструкторском бюро «Южное» и руководил Государственным предприятием «Южный машиностроительный завод», сказал: «Мы еще во многом живем на советских наработках. Но в нашей стране есть наука, есть мозги, способные решать уникальные задачи. Не стоит об этом забывать. Ученые из Днепропетровска и Харькова продолжают опыты, наглядно доказывая: высокий интеллектуальный потенциал Украины не растрачен, а лишь нуждается в каждодневной заботе со стороны государства».

Авторы открытия впервые выполнили комплексные экспериментальные и теоретические исследования влияния проникающего излучения на неоднородные смеси материалов, что позволяет управлять их свойствами. Про значение результатов этих исследований для науки и общества рассказал нам заведующий кафедрой технологии производства ФТФ ДНУ Евгений Джур:

- Открытие относится к области физико-химии взаимодействия проникающего излучения с веществом. Его научное значение состоит в том, что оно вносит принципиально новые представления о механизме управления физико-механическими и химическими характеристиками материалов. А практическое – в том, что открываются новые возможности по созданию материалов и изделий на их основе, в том числе изготовление контейнеров из стеклопластика для сбора, транспортировки и долгосрочного хранения радиоактивных и высокотоксичных химических отходов. Эти материалы (мелкодисперсные добавки, так называемые модификаторы) могут быть также использованы для улучшения характеристик строительных изделий, что позволит создавать здания и защитные сооружения для временного хранения радиоактивных отходов.

Сейчас используются бетонные и металлические контейнеры. Но металлические контейнеры не выдерживают радиационной коррозии, а бетонные – растрескиваются от облучения. Они позволяют хранить отходы лишь 45-50 лет. А наши контейнеры, согласно проведенным испытаниям, – более 500 лет. За такой срок, если эти радиоактивные отходы захоронить в геологической породе, они могут значительно утратить степень своей радиационной активности и даже превратиться в обычную породу. Для изготовления таких контейнеров нами полностью отработаны технологии, проведены испытания и сертификация.

Когда, еще в 80-е годы, мы вместе с Харьковским физико-техническим институтом начинали проводить наши исследования, – говорит Евгений Алексеевич, – эти контейнеры предполагалось использовать для хранения радиоактивных отходов после газофторитной переработки. Эта технология, разработанная учеными НЦЦ ХФТИ, позволяет сократить количество радиации в отходах со 100% до 16-17%. Сейчас в Чернобыле создаются хранилища и перерабатывают отходы, но делается это путем простого механического сжатия с помощью специальных приспособлений: количество радиоактивных отходов от этого не уменьшается. Мы же предлагаем совсем иную технологию, позволяющую существенно уменьшить именно процент радиоактивности в отходах.

На территории страны находятся пять хранилищ (в том числе и на территории Днепропетровской области), отходы из которых можно было бы переработать с помощью нашего метода, минимизировав радиоактивность до 16-17%, и перезахоронить. Естественно, это дорогостоящий проект, но Евросоюз готов частично финансировать создание в Украине установки по газофторитной переработке. Подобные установки уже действуют в Чехии: страны Евросоюза свозят туда свои отходы, где в результате переработки получают смесь урана с плутонием, трансурановые и редкоземельные элементы и только 16-17% радиоактивных отходов.

Все наши разработки и технологии запатентованы, по ним получено 18 украинских патентов, два российских и один американский, сделаны экономические расчеты. Так, газофторитная установка обойдется Украине в 290-300 млн. долларов, строительство займет 2,5-3 года. После этого можно приступать к переработке отходов всех хранилищ Украины, а также четвертого блока Чернобыльской АЭС, над которым сейчас за 1 млрд. возводится арка, которая не решит проблему, т.к. радиация никуда не денется, а вот газофторитная установка позволила бы радикально изменить ситуацию. Украине необходимо внедрять эту технологию ради нынешних и будущих поколений.