Документ Без Имени

Відділ дослідницького ядерного реактора створений 3 жовтня 2000 р. на базі відділу проблем зняття з експлуатації ядерних установок та дослідницького ядерного реактора, який на той час був окремою структурною одиницею. Керує відділом чл.-кор. НАН України, д.ф.-м.н. Василь Іванович Слісенко.

    У відділі працюють 2 доктори і 6 кандидатів наук. У структуру відділу входять лабораторія нейтронної фізики та дослідницький ядерний реактор ВВР-М.
    Основним завданням відділу є науковий та науково-технічний супровід безпечної експлуатації ядерного реактора; дослідження низькоенергетичних збуджень конденсованого стану речовини за допомогою спектроскопії повільних нейтронів, а саме:
    коливання атомів і молекул, дифузія атомів і молекул, ефекти кристалічного електричного поля в сполуках рідкоземельних елементів тощо; дослідження ядер, що діляться, за допомогою спектрометрії множинності;
    розробка радіаційних технологій, зокрема отримання радіоактивних ізотопів; розробка методів визначення вмісту радіоактивних речовин, що діляться.

Зліва направо: С. І. Азаров (д.ф.-м.н.), О. А. Василькевич (к.ф.-м.н.),
Н. І. Мазіна (к.ф.-м.н.), Ю. Г. Щепкін (к.ф.-м.н.)

У відділі виконуються наукові дослідження та розробляються технічні заходи щодо вдосконалення діючих та введення в експлуатацію нових систем, важливих для безпечної експлуатації. Зокрема, за участю працівників відділу розроблено проект та введено в експлуатацію нову систему управління та захисту (СУЗ) реактора, в якій використано сучасні ідеї створення апаратури управління і реєстрації параметрів реактора на базі сучасної елементної бази. У рамках проекту заміни СУЗ замінено всю апаратуру контролю параметрів реактора, апаратуру управління електродвигунами насосів 1-го і 2-го контурів, електродвигунів спецвентиляторів та всі силові і контрольні електрокабелі, ізоляція яких не поширює горіння. У відділі було розроблено та узгоджено в Державній інспекції ядерного регулювання України проект модернізації системи поводження з відпрацьованим ядерним паливом. Реалізація проекту здійснена за технічним наглядом працівників відділу спеціалізованою будівельно-монтажною організацією. У рамках цього проекту створено додаткове сховище відпрацьованого ядерного палива, що дало можливість привести систему зберігання відпрацьованого ядерного палива до вимог сучасних правил ядерної безпеки: при виході з ладу проектного сховища (побудоване в 1959 р.) відпрацьовані паливні елементи можуть бути розміщені в новому сховищі. Нове сховище дає змогу використати сучасну технологію завантаження відпрацьованих паливних збірок у контейнери для відправлення їх за межі інституту. Реалізація цих проектів дала можливість привести системи, важливі для безпеки, у відповідність до вимог сучасних правил ядерної безпеки.
У 2004 р. Міністерство енергетики та Національна адміністрація з ядерної безпеки США виступили з ініціативою щодо зменшення ризику викрадення та незаконного використання ядерних і радіоактивних матеріалів, а також забезпечення їхнього надійного зберігання (міжнародна програма «Глобальна ініціатива із зменшення загрози»). До цієї програми долучилася й Україна. Відповідно до програми у відділі було здійснено модернізацію сховища відпрацьованого ядерного палива і шляхів транспортування високоактивного палива з урахуванням можливостей оперативної та якісної дезактивації на випадок виникнення аварійної ситуації. Було встановлено додаткову систему відеоспостереження, цифрового запису та зберігання інформації, додаткову систему фізичного захисту і автоматизованої системи пожежної сигналізації, а також додаткову систему радіаційного контролю і сигналізації щодо самопідтримуваної ланцюгової реакції, потужності еквівалентної дози гамма-випромінювання, об’ємної активності бета-аерозолів, забруднення радіонуклідами інструментів, спецодягу, персоналу тощо.

    Після проходження всіх необхідних процедур і в присутності міжнародних експертів високоактивне високозбагачене відпрацьоване ядерне паливо було підготовлено до відправлення й вивезено з території України. Натомість на це одержано низькозбагачене ядерне паливо. Для конверсії реактора на низькозбагачене ядерне паливо було виконано розрахунки нейтронно-фізичних та теплогідравлічних характеристик рівноважної активної зони реактора з низькозбагаченим паливом і проведено аналіз безпеки реактора в різних умовах, включаючи запроектну аварію з розплавленням активної зони. Отримані результати гарантують безпечну роботу реактора. Завдяки оптимізації компоновки активної зони забезпечується висока ефективність використання реактора з низькозбагаченим ядерним паливом при виконанні вимог, установлених в експлуатаційних межах і критеріях безпеки.
    За розробленими працівниками відділу технічними завданнями спеціалізованими організаціями Києва проведено розрахунки міцності (з урахуванням сейсмічності) корпусу (бака) реактора, трубопроводів і обладнання 1-го контуру, обладнання систем аварійного охолодження реактора, в яких показано можливість їхнього використання в подальшому.
    Персоналом відділу проведено роботи щодо обґрунтування безпеки експлуатації реактора. На підставі того, що більшість важливих для експлуатації систем реактора модернізовано чи замінено новими з використанням позитивних результатів розрахунків міцності систем, що працюють без заміни з 1960 р., розроблено новий варіант технічного обґрунтування безпеки експлуатації реактора, в якому показано можливість експлуатації реактора до 2023 р.
    У відділі обґрунтовано, експериментально підтверджено та реалізовано можливість виробництва в новій активній зоні реактора 99Mo для отримання 99mTc, важливого для застосування в ядерній медицині. Досвід і технологічні розробки з одержання радіонуклідів, а також виготовлення з них зразків дали змогу створити технології дослідно-промислового виробництва радіонуклідної продукції для потреб практики. Зокрема, це закриті джерела випромінювання як загальнотехнічного, так і медичного призначення, а також препарати для різних сфер використання, у тому числі й радіофармпрепарати для медицини. Насамперед розчин Na99mTcO4 потрібної активності у стерильних завальцьованих флаконах пройшов доклінічні дослідження на тваринах в Інституті онкології АМН України.

Результати досліджень показали відповідність характеристик препарату вимогам нормативних документів до лікувальних препаратів. Створена в інституті стаціонарна технологічна лінія з виробництва стерильного розчину Na99mTcO4 може забезпечити готовим радіофармпрепаратом медичні установи (клініки) Києва та прилеглих регіонів.

У відділі розроблено низку ефективних нейтронних методів дослідження конденсованого стану речовини в широкому діапазоні від іонних, молекулярних і міцелярних водних розчинів до гелів та твердих сполук. Методами нейтронної спектроскопії було визначено характеристики молекулярно-динамічного стану низки розчинів простих і складних органічних сполук; створені методи дослідження молекулярно-динамічного стану речовин у міцелярному стані. Це дає змогу на основі кількісних характеристик молекулярно-динамічного стану встановлювати специфічні особливості перебігу процесів на мікрорівні: міцелоутворення, агрегативної і седиментаційної стійкості дисперсних систем, гелеутворення, комплексоутворення тощо. Це новий напрямок у фізико-хімії дисперсних систем, який грунтується на дослідженнях впливу наночастинок різної природи на молекулярно-динамічний стан середовища.

У відділі створено і функціонує спектрометр для вимірювання нейтронних перерізів, дослідження взаємодії нейтронів з речовиною і розв’язування прикладних задач. В основі його роботи лежить метод спектрометрії множинності випромінювання, тобто спектрометрії кількості частинок, що утворюються в процесах випромінювання. Поєднання методу спектрометрії множинності із спектрометрією енергії і часу досліджуваних реакцій дає змогу одночасно реєструвати акти різних процесів, що відбуваються в досліджуваних зразках і виділення ймовірності кожного із них, визначати абсолютні значення кількості актів досліджуваних процесів унаслідок високої ефективності їхньої реєстрації, досліджувати рідкісні процеси завдяки низькому рівню фону внаслідок можливості введення подій з високою множинністю при одночасній відносно великій ефективності їхньої реєстрації. За допомогою даного спектрометра проведені різноманітні нейтронні дослідження – розроблена методика і проведені вимірювання перерізів радіоактивних ядер, розроблена методика аналізу кількості ядер, що діляться.

Список найбільш важливих публікацій відділу.