Лабораторія фізико-технічних проблем джерел ядерних випромінювань

    У 1972 р. за постановою Президії АН УРСР з метою розробки і виготовлення експериментальних і дослідних зразків установок, приладів, апаратури, нестандартного фізичного обладнання на замовлення відділів і лабораторій в ІЯД АН УРСР було створено дослідне виробництво.
У зазначений період було засновано лабораторію для переробки радіоактивного ізотопу водню. З 1979 р. лабораторія увійшла до складу СКТБ з ЕВ як окремий підрозділ «Відділ ізотопної та радіаційної техніки» (відділ № 12).     Його очолив к.ф.-м.н. Микола Федорович Коломієць. Очолений М. Ф. Коломійцем відділ у 1987 р. уже налічував 100 працівників, із них 58 осіб інженерно-технічного персоналу та 42 робітники. Відділ був поділений на 6 секторів: розробки ізотопних приладів (керівник В. М. Червінський); технології ізотопних виробів (керівник В. С. Голубєв); технології нейтронних трубок (керівник В. А. Войтенко); випробування і модернізації нейтронних трубок (керівник к.т.н. В. М. Гулько); випробувань і конструювання радіоізотопної техніки (керівник Ю. О. Сидоров); модернізації технологічного обладнання (керівник І. А. Мицик). Трохи пізніше, у 1992 р., структуру відділу розширили два головних конструктора проекту – к.т.н. Б. В. Михайленко та к.ф.-м.н. П. П. Голокоз.

    Серед значних науково-технічних досягнень слід виділити дослідження характеристик несамостійного та самостійного вакуумного розряду в парах матеріалу анода, що дало змогу отримувати частково іонізовані парові потоки ряду рідкісних металів, таких як і скандій, титан, цирконій, та металів актиноїдів – від 58 до 71 елементів періодичної системи. Оптимізація розряду у вакуумно-дуговому режимі дала змогу досягти коефіцієнта іонізації парових потоків до 30 %. Таким чином, відкрилась можливість створювати високоадгезивні тонкі плівки вищезгаданих металів підвищеної чистоти на металевих та інших підкладках великої площі їхньої поверхні, що у свою чергу розкрило горизонти для отримання тонких плівок тритідів цих металів (метало-тритієві структури) методом прямого гідрування. У підсумку було створено різноманітні типи нейтроноутворюючих надійних високоінтенсивних та термостійких метало-тритієвих мішеней для при­скорювачів заряджених частинок. Це дозволило отримати рекордний у світі вихід нейтронів (>1013 с-1) на нейтронному генераторі «СНЕГ» (Росія).
    За розробки нейтроноутворюючих метало-тритієвих мішеней та запаяних прискорювальних трубок для генерації нейтронів, що увійшли до розробки «Источник», М. Ф. Коломієць був удостоєний Державної премії УРСР у галузі науки і техніки в 1986 р.
    У 1986 р. у відділі сформувалась група молодих учених під керівництвом к.т.н. Б. В. Михайленка, до якої входили В. М. Гулько, Л. В. Михайлов, К. І. Яковлєв, які стали основними розробниками газонаповнених прискорювальних нейтронних трубок з різними типами джерел іонів. Після серії досліджень та модифікацій було створено нейтронні прискорювальні трубки серії НТГ з широким діапазоном частот і довжини імпульсів: НТГ-2, 19, 20 з іонним джерелом Пеннінга для
свердловинної апаратури діаметром 90 мм з нейтронним потоком більше 2?108 с-1; НТГ-3 з орбітронним іонним джерелом для свердловин і промислової апаратури; потужні трубки НТГ-4, НТГ-10 і НТГ-16 для промислових і лабораторних генераторів з потоком нейтронів до 1010 с-1 з різними оригінальними типами джерел іонів; нейтронна трубка НТГ-5 з протяжною мішенню довжиною 1 м для апаратури пошуку вибухових речовин і небезпечних матеріалів, що є унікальною у світі; нейтронна трубка НТГ-18 для використання у свердловинній апаратурі діаметром 42 мм. Було розроблено і виготовлено генератори нейтронів, зокрема високовольтні джерела прискорюючої напруги для лабораторних генераторів ГН-01, ГН-03, свердловинних генераторів серії ІНС діаметром 90 і 42 мм на базі трубок НТГ-2, 3, 16, 18, 20.

В. М. Гулько, К. І. Яковлєв, Б. В. Михайленко

    Групою молодих дослідників В. А. Войтенка, О. В. Коваленка, В. В. Скурського під керівництвом головного конструктора проекту П. П. Голокоза були обрані нові напрямки наукового пошуку застосування тритієвих джерел, результати якого відображені в ряді виконаних науково-дослідних тем: дослідження аномалій аероіонного клімату в зонах радіоактивного забруднення ЧАЕС; дослідження процесів термодифузії важких ізотопів водню в металевих та полімерних матеріалах; розробка тритієвих автономних довгострокових джерел живлення приладів мікроелектроніки.
    Окремо слід зазначити великий внесок у розвиток відділу групи провідних технологів і конструкторів к.т.н. В. А. Зражевського, В. С. Голубєва, В. М. Рогозіна, Г. Я. Мінчука та ін., які забезпечували виконання конструкторських робіт, організацію виробництва, постановку експериментів, дослідження фізико-технічних характеристик виробів на основі тритію.

    Серед найбільш вагомих розробок відділу слід вважати створення малогабаритних запаяних прискорювальних трубок. Дослідження та розробки малогабаритних запаяних прискорювальних трубок для генерації термоядерних Д-Т-нейтронів з енергією 14,5 МеВ були спрямовані на створення зразків цих трубок для використання в генераторах нейтронів лабораторного, промислового та свердловинного призначення в апаратурі нейтронно-активаційного аналізу, пошуку вибухових речовин та наркотиків нейтронними методами, імпульсного нейтронного каротажу геологічних та промислових свердловин пошуку та видобутку корисних копалин тощо. Прискорювальні трубки вакуумного типу, створені раніше для спеціального призначення, не задовольняли вимог, що були висунуті до них при використанні в цивільній апаратурі через низький термін служби, нестабільність нейтронного виходу, вузький частотний діапазон та недостатній нейтронний вихід тощо, що значно обмежувало методичні можливості апаратури цього класу.
    Найбільш оптимальними та уніфікованими виявились газонаповнені прискорювальні трубки типу НТГ, що працюють на змішаних тритій-дейтерієвих пучках. Запропонований та здійснений М. Ф. Ко­ломійцем перехід від традиційного металоскляного до металокерамічного варіанта конструкції газонаповнених прискорювальних трубок дав змогу значно підвищити надійність класу приладів, для яких були призначені ці трубки. Це спонукало до створення ряду нестандартного науково-технологічного устаткування та обладнання відповідних приміщень, що увійшли до науково-технологічного комплексу «Тритієва лабораторія». В оновленій лабораторії з’явилася можливість проводити замкнутий цикл досліджень, розробок, виробництва та випробувань малогабаритних запаяних прискорювальних трубок для генерації Д-Т-нейтронів та ізотопної і радіаційної техніки на основі тритію.
    За створення комплексу «Тритієва лабораторія» М. Ф. Коломієць у 2000 р. був удруге удостоєний Державної премії України у галузі науки і техніки.

    З 2001 р. відділ ізотопної та радіаційної техніки набув нового статусу – лабораторія фізико-технічних проблем джерел ядерних випромінювань (ЛФТПДЯВ) відділу ядерної фізики ІЯД НАН України.
    Слід зазначити, що на цей час у лабораторії вже було налагоджене виробництво цілого ряду видів продукції на основі тритію:
   тритієві і дейтерієві мішені для генерації нейтронів;
   тритієві джерела бета-випромінювання різноманітних модифікацій та призначення;
   радіоізотопні прилади на базі тритієвих джерел бета-випро­мінювання;
   джерела рентгенівського випромінювання на основі тритідів металів;
   напівпровідникові перетворювачі енергії бета-випромінювання тритію в електричну енергію;
   мічені тритієм зразки для дослідження в різноманітних областях науки і техніки;
   зразки іонізаторів газового середовища з метою захисту від шкідливого впливу статичної електрики та впливу на мікроклімат замкнутих об’ємів;
   нейтронні трубки на основі T(d, n)4He реакції.

    У 2011 р. головним технологом лабораторії В. М. Рогозіним було здійснено розробку технологічного процесу регенерації тритію з технологічного браку та радіоактивних відходів для повторного його використання. Він експериментально довів необхідність створення спеціальної технологічної вакуумної установки для регенерації і очистки тритію на базі наявного технологічного обладнання.
    З 2013 р. лабораторію очолює к.т.н. Олександр Васильович Кова­ленко. Під його керівництвом у лабораторії проводяться науково-тех­нічні дослідження, спрямовані на розробку технологій мінімізації проникнення техногенного тритію в оточуюче середовище та розробку технології регенерації тритію з джерел, що відпрацювали призначений термін служби, очищення отриманого тритію для повторного його використання та зменшення вмісту тритію у радіоактивних відходах.