221

Тайны металла. Как белгородские ученые разрабатывают материалы для АЭС

Роман Ястребинский / Из личного архива

Восьмого февраля отмечается День российской науки. В Белгороде в этот день проходит вручение ежегодной региональной премии имени Владимира Григорьевича Шухова, которая присуждается за вклад в инновационное развитие области. Одним из награждённых по итогам 2020 года стал доктор технических наук, профессор, директор химико-технологического института Роман Ястребинский. «АиФ-Белгород» побеседовал с лауреатом об уникальных разработках, которые ведут белгородские ученые.

Научная школа и атомная энергетика

Фото: Из личного архива/ Роман Ястребинский

Татьяна Черных, «АиФ-Белгород»: Роман Николаевич, вы получили премию за инновации в сфере интеллектуальных производственных технологий в строительстве. Расскажите подробнее, что это за научное направление?

Роман Ястребинский: В нашем университете созданы различные научные школы, которые занимаются разработкой композиционных материалов строительного и специального назначения. Одна из них в течение последних 25 лет проводит системные исследования в области радиационного материаловедения. Она основана заслуженным изобретателем РФ, доктором технических наук, профессором Вячеславом Ивановичем Павленко. Вячеслав Иванович - мой учитель.

По этому направлению исследований в рамках образовательной деятельности у нас в Химико-технологическом институте проводится подготовка инженеров по специальности «Химическая технология материалов современной энергетики», а также бакалавров и магистров по направлению «Техносферная безопасность», образовательной программе «Радиационная и электромагнитная безопасность». По всем специальностям и направлениям есть аспирантура и докторантура, работает докторский диссертационный совет.

- В чём суть ваших научных разработок, и где они применяются?

- Разработанные нами в рамках крупных государственных программ, по заказу предприятий Госкорпорации «Росатом» радиационно-защитные материалы нашли широкое применение на объектах атомной энергетики. Это материалы нового поколения на основе модифицированного магнетитового сырья Курской магнитной аномалии (КМА). Они были использованы при полномасштабной реконструкции энергоблоков Курской и Смоленской атомных электростанций, что позволило продлить их эксплуатацию на 15 лет.

Модернизация энергоблоков позволила существенно увеличить безопасность работы АЭС.  В результате сокращения продолжительности плановых ремонтов только на  третьем и четвёртом энергоблоках Курской АЭС ежегодно в энергосистему страны возвращается до 600 тысяч мегаватт электроэнергии. 

Врио губернатора Вячеслав Гладков  вручил Роману Ястребинскому премию Шухова.
Врио губернатора Вячеслав Гладков вручил Роману Ястребинскому премию Шухова. Фото: Из личного архива/ Роман Ястребинский

- Разъясните, в чем особенность этого сырья.

- Уникальность магнетитового сырья КМА, на основе которого были разработаны наши материалы, 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. Разработка таких материалов позволила эффективно их использовать на ядерно-энергетических объектах для реакторов на тепловых нейтронах в качестве радиационной защиты.

- В каком направлении вы сейчас работаете?

- В настоящее время мы проводим научно-исследовательские разработки термостойких радиационно-защитных материалов для АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. Строительство «быстрых» реакторов проекта «Прорыв» - это одно из приоритетных направлений развития энергетической стратегии России до 2030 года.

Основное преимущество этого типа реакторов перед реакторами на тепловых нейтронах -возможность переработки отработанного ядерного топлива и получение топливных элементов в замкнутом ядерном топливном цикле. Одна из особенностей реакторов на быстрых нейтронах -  отсутствие замедлителя и использование жидкометаллического натриевого теплоносителя, температура которого достигает 550 градусов Цельсия. Так что термостойкость радиационной защиты на таких реакторах должна быть почти в два раза выше, чем для реакторов на тепловых нейтронах, где в качестве теплоносителя используется обычная вода.

Одни из наиболее эффективных материалов для нейтронной защиты - металлогидриды, в частности гидрид титана, где концентрация ядер водорода на 23% выше, чем в обычной воде. Однако известные материалы на основа гидрида титана имеют термостойкость не более 300 градусов Цельсия. Разработанные нами способы модифицирования гидрида титана позволяют повысить его термостойкость более чем в два раза. Это открывает перспективы использования гидрида титана в качестве материала нейтронной защиты для ядерных энергетических установок нового поколения.

Данному направлению исследований и посвящены сегодняшние работы, которые проводятся в нашем университете в области разработки радиационно-защитных материалов для атомной энергетики.

Перспективы для студентов

- Все эти исследования проводятся на базе университета в Центре радиационного мониторинга?

- Да, в нашем университете на кафедре теоретической и прикладной химии функционирует Центр «Радиационного мониторинга», есть ряд специализированных межкафедральных лабораторий, оснащенных уникальным научно-исследовательским оборудованием, которое позволяет исследовать состав и свойства материалов применительно к различным условиям их эксплуатации. В том числе проводить оценку радиационно-защитных свойств материалов по отношению к различным видам излучений.

Большинство научно-исследовательских работ проводятся в рамках университетского Центра высоких технологий. Благодаря наличию такого высокоточного и высококлассного оборудования мы имеем возможность проводить целый комплекс исследований и создавать высокоэффективные функциональные материалы для атомной энергетики, авиационно-космической техники и радиационной медицины. Руководство нашего университета уделяет самое серьезное внимание инновационным научным направлениям и оказывает всестороннюю поддержку для их развития.

- В них ведь участвуют студенты, аспиранты?

- В рамках учебного процесса наши студенты, начиная со второго курса, активно занимаются научной работой. Мы их привлекаем к проведению научных исследований, куда входят и практические занятия, и производственная практика на предприятиях, и подготовка дипломных проектов.

Наши студенты ежегодно становятся победителями и призерами всероссийских и международных научных конференций, студенческих творческих конкурсов и олимпиад. Многие из них - авторы научных публикаций и изобретений. Работая в рамках грантов и хозяйственных договоров, студенты получают за свою работу заработную плату.

В нашем институте учится единственная в регионе студентка, которая получила на 2020-2021 учебный год стипендию им. Ю.А. Гагарина Госкорпорации «Роскосмос» за достигнутые успехи в научных исследованиях в области космонавтики. Это Екатерина Самойлова, магистрант первого курса, обучающаяся по направлению подготовки «Техносферная безопасность», профиля «Радиационная и электромагнитная безопасность». Так что у нас в институте проводятся исследования, разрабатываются радиационно-защитные материалы не только для атомной энергетики, но и для космической отрасли.

- Есть в институте стипендиаты президента?

- Да, у нас ежегодно обучается около восьми стипендиатов Президента и Правительства России, а также губернатора Белгородской области. Вообще особенностью химико-технологического института в структуре университета является высокий уровень организации научных исследований, проводимых в рамках федеральных научных программ, заказов промышленных предприятий, Российской академии наук, конструкторских бюро, государственных научных центров.

У нас сложились устойчивые творческие связи с ведущими предприятиями различных отраслей промышленности, в том числе, руководителями которых являются выпускники нашего института. Это позволяет нашим студентам  проходить на этих предприятиях учебные и производственные практики и стажировки. По заказу данных предприятий студенты выполняют дипломные работы в виде стартап-проектов и получают затем гарантированное трудоустройство.ф

Оставить комментарий (0)

Также вам может быть интересно

Топ читаемых

Самое интересное в регионах