Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.)
У доповіді висвітлено основні результати, отримані під час виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки». Виконання цієї програми сприяло посиленню науково-те...
Збережено в:
Дата: | 2016 |
---|---|
Автор: | |
Формат: | Стаття |
Мова: | Ukrainian |
Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2016
|
Назва видання: | Вісник НАН України |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99841 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) / В.М. Воєводін // Вісник Національної академії наук України. — 2016. — № 3. — С. 37-44. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-99841 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-998412016-05-06T03:02:10Z Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) Воєводін, В.М. З кафедри Президії НАН України У доповіді висвітлено основні результати, отримані під час виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки». Виконання цієї програми сприяло посиленню науково-технічної підтримки безпечного і надійного функціонування та розвитку ядерної енергетики України, її ресурсної бази та використанню радіаційних технологій. 2016 Article Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) / В.М. Воєводін // Вісник Національної академії наук України. — 2016. — № 3. — С. 37-44. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99841 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України |
spellingShingle |
З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України Воєводін, В.М. Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) Вісник НАН України |
description |
У доповіді висвітлено основні результати, отримані під час виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки». Виконання цієї програми сприяло посиленню науково-технічної підтримки безпечного і надійного функціонування та розвитку ядерної енергетики України, її ресурсної бази та використанню радіаційних технологій. |
format |
Article |
author |
Воєводін, В.М. |
author_facet |
Воєводін, В.М. |
author_sort |
Воєводін, В.М. |
title |
Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) |
title_short |
Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) |
title_full |
Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) |
title_fullStr |
Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) |
title_full_unstemmed |
Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) |
title_sort |
про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень нан україни «науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні президії нан україни 3 лютого 2016 р.) |
publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
publishDate |
2016 |
topic_facet |
З кафедри Президії НАН України |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99841 |
citation_txt |
Про виконання цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» (стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 3 лютого 2016 р.) / В.М. Воєводін // Вісник Національної академії наук України. — 2016. — № 3. — С. 37-44. — укр. |
series |
Вісник НАН України |
work_keys_str_mv |
AT voêvodínvm provikonannâcílʹovoíkompleksnoíprograminaukovihdoslídženʹnanukraíninaukovotehníčnijsuprovídrozvitkuâdernoíenergetikitazastosuvannâradíacíjnihtehnologíjugaluzâhekonomíkistenogramanaukovoídopovídínazasídanníprezidíínanukraíni3lû |
first_indexed |
2025-07-07T09:59:28Z |
last_indexed |
2025-07-07T09:59:28Z |
_version_ |
1836981806870560768 |
fulltext |
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2016, № 3 37
ПРО ВИКОНАННЯ ЦІЛЬОВОЇ
КОМПЛЕКСНОЇ ПРОГРАМИ НАУКОВИХ
ДОСЛІДЖЕНЬ НАН УКРАЇНИ
«НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ СУПРОВІД
РОЗВИТКУ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ
ТА ЗАСТОСУВАННЯ РАДІАЦІЙНИХ
ТЕХНОЛОГІЙ У ГАЛУЗЯХ ЕКОНОМІКИ»
Стенограма наукової доповіді на засіданні
Президії НАН України 3 лютого 2016 року
У доповіді висвітлено основні результати, отримані під час виконання ці-
льової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Науково-
технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіа-
ційних технологій у галузях економіки». Виконання цієї програми сприяло
посиленню науково-технічної підтримки безпечного і надійного функціону-
вання та розвитку ядерної енергетики України, її ресурсної бази та вико-
ристанню радіаційних технологій.
Вельмишановні члени Президії!
Вельмишановна академічна громадо!
Моя доповідь — це фактично звіт про виконання цільової
комплексної програми наукових досліджень НАН України
«Нау ково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та
застосування радіаційних технологій у галузях економіки».
Незважаючи на трагедії Чорнобиля і Фукусіми, нинішні ре-
алії світової економіки та екології змусили людство поверну-
тися до пріоритетного розвитку ядерної енергетики, оскільки
на сьогодні ще не винайдено джерел виробництва дешевшої і
екологічно чистішої електроенергії. Чим же є атомна енергети-
ка для України? По-перше, це тепло і електроенергія. За остан-
ні роки частка атомної енергетики у загальному енергетичному
балансі України помітно зросла. Якщо у 2013 р. вона становила
43 %, то в 2014 р. — вже 48 %, а в 2015 р. — 57 %, причому в окре-
мі місяці, наприклад у лютому, її частка сягала 62 %. По-друге,
це донорство економіки, оскільки оптова ринкова ціна на елек-
ВОЄВОДІН
Віктор Миколайович —
член-кореспондент НАН України,
доктор фізико-математичних
наук, професор, директор
Інституту фізики твердого тіла,
матеріалознавства та технологій
Національного наукового центру
«Харківський фізико-технічний
інститут» НАН України
38 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2016. (3)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
троенергію більш як удвічі вища за відпускну
ціну з АЕС (рис. 1). Економія для бюджету
завдяки зростанню частки атомної енергети-
ки у загальному енергобалансі станом на гру-
день 2015 р. становила 247 млн грн порівняно
з тарифами на виробництво електроенергії для
ТЕС, а внесок у ВВП країни — 1,09 млрд грн.
Цільову комплексну програму наукових до-
сліджень НАН України «Науково-технічний
супровід розвитку ядерної енергетики та за-
стосування радіаційних технологій у галузях
економіки» було започатковано постановою
Президії НАН України від 17.11.2010 № 319, а
потім розпорядженням Президії НАН України
від 08.02.2013 № 76 термін виконання Програ-
ми було подовжено на 2013—2015 рр. За цей
період за Програмою виконувалося 65 науко-
вих проектів із залученням 23 установ з 8 від-
ділень НАН України, а саме: ядерної фізики та
енергетики, фізико-технічних проблем матері-
алознавства, фізико-технічних проблем енер-
гетики, фізики і астрономії, механіки, хімії,
загальної біології, економіки. Обсяг фінансу-
вання у 2013 і 2014 рр. становив 10,636 млн грн
на рік, що в 2013 р. відповідало $1,33 млн, тоб-
то $20,5 тис. на проект, а в 2015 р. — 9,785 млн
грн, що відповідало вже $410 тис. на рік, або
$6,3 тис. на проект. Дослідження виконували-
ся за 11 розділами:
1. Обґрунтування подовження ресурсу і без-
пеки роботи основного обладнання АЕС, його
модернізація та розробка методологічних основ
виведення енергоблоків з експлуатації (керів-
ник — чл.-кор. НАН України В.В. Харченко).
2. Розвиток сировинної бази ядерної енер-
гетики (керівник — чл.-кор. НАН України
Г.В. Лисиченко).
3. Технологічні основи виготовлення ядер-
ного палива з матеріалів, які видобуваються
на території України; наукова підтримка бу-
дівництва та функціонування заводу з фабри-
кації ядерного палива (керівник — к.ф.-м.н.
В.С. Красноруцький).
4. Розробка нових радіаційно стійких кон-
струкційних і функціональних матеріалів для
потреб атомної галузі (керівник — чл.-кор.
НАН України В.М. Воєводін).
5. Дослідження і розробка ядерно-енер ге-
тичних установок четвертого покоління з ви-
сокою ефективністю та гарантованою керова-
ністю, а також перспективних паливних циклів
(керівник — к.ф.-м.н. В.С. Красноруцький).
6. Створення методик і технологій перероб-
ки активних відходів атомно-промислового
комплексу, а також іммобілізації високоактив-
них відходів для довгострокового зберігання і
захоронення (керівник — чл.-кор. НАН Украї-
ни Г.В. Лисиченко).
7. Розробка науково-технологічних рішень
щодо будівництва у Чорнобильській зоні схо-
вища довгострокового зберігання відпрацьо-
ваного ядерного палива і високоактивних ра-
діаційних відходів (керівник — академік НАН
України І.М. Вишневський).
8. Вдосконалення систем моніторингу та
контролю щодо впливу підприємств ядерно-
паливного циклу на довкілля (керівник — чл.-
кор. НАН України Г.В. Лисиченко).
9. Створення та впровадження новітніх ра-
діаційних технологій для промисловості, охо-
рони довкілля, матеріалознавства, сільського
господарства, медицини, діагностики матеріа-
лів та технологічних процесів (керівник — ака-
демік НАН України І.М. Вишневський).
Рис. 1. Відпускна ціна на електроенергію в Україні
(коп. за 1 кВт·год) станом на 01.04.2014
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2016, № 3 39
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
10. Одержання та використання короткожи-
вучих радіоактивних ізотопів для потреб ме-
дицини і сільського господарства (керівник —
чл.-кор. НАН України А.М. Довбня).
11. Удосконалення технологій фізичного за-
хисту ядерних матеріалів, ядерних установок,
радіоактивних відходів, джерел іонізуючого
випромінювання (керівник — академік НАН
України І.М. Вишневський).
Я зупинюся лише на окремих результатах,
які, на мою думку, становлять найбільший ін-
терес для шановної аудиторії.
Розроблення вдосконалених методик
оцінки окрихчування металу для розра-
хунків опору руйнування елементів облад-
нання першого контуру АЕС (Інститут про-
блем міцності iм. Г.С. Писаренка). Проведено
аналіз сучасних методик оцінки радіаційного
окрихчування металу елементів обладнан-
ня 1-го контуру АЕС. Виявлено переваги та
недоліки методик, які сьогодні використо-
вуються у світовій та вітчизняній практиці.
Проведено чисельні розрахунки, результати
яких дозволяють оцінити резерви міцнос-
ті з урахуванням кривих тріщино стійкості,
отриманих з використанням різних моделей
радіаційного окрихчування. Результати цієї
роботи було використано під час виконан-
ня державної експертизи з ядерної та радіа-
ційної безпеки документів щодо результатів
оцінки технічного стану корпусів реакторів
енергоблоків № 1 і 2 Запорізької АЕС, а та-
кож для вирішення важливих для атомної
енергетики України завдань з подовження
ресурсу безпечної експлуатації діючих АЕС
України, і отримано відповідні акти впрова-
дження.
Подовження ресурсу трубопроводів та
інших зварних елементів обладнання АЕС
шляхом розробки комплексу зварювальних
технологій з керованим формуванням звар-
них з’єднань (Інститут електрозварювання
ім. Є.О. Патона). Розроблено технологію зва-
рювання з керованим формуванням зварних
з'єднань, яка забезпечує якісне формування
зварних з’єднань у всіх просторових положен-
нях без формувальних пристроїв.
Розробка концепції комбінованого про-
тиерозійного захисту лопаток останніх
ступенів турбін АЕС (ННЦ ХФТІ спіль-
но з Інститутом проблем машинобудування
ім. А.М. Підгорного). Розроблено і погоджено
з ВАТ «Турбоатом» нову концепцію проти-
ерозійного захисту лопаток потужних парових
турбін АЕС (рис. 2). Ця концепція основана
на поєднанні активних і пасивних методів за-
хисту, які передбачають як загартовування
струмами високої частоти вхідних крайок, так
і нанесення наноструктурного захисного по-
криття та вибір відстані між ступенями лопа-
ток. Ерозійна стійкість покриття, розроблено-
го в ННЦ ХФТІ, більш ніж утричі вища порів-
няно з електроіскровим зміцненням поверхні,
яке зараз застосовується в «Турбоатомі». Ця
робота є також важливим елементом імпорто-
заміщення, оскільки передбачає виробництво
лопаток останніх ступенів турбін АЕС, які ра-
ніше постачав Ленінградський металевий за-
вод у Санкт-Петербурзі.
Розробка та реалізація на енергоблоках
АЕС України сучасних методів діагностич-
ного контролю технічного стану металу
корпусів реакторів та трубопроводів (ННЦ
ХФТІ). Уперше розроблено, виготовлено та
випробувано на стенді Южно-Української
АЕС оптико-механічний модуль для дистан-
ційної підготовки поверхні та визначення за-
лишкових напружень і твердості металу кор-
пусів реактора ВВЕР-1000 (рис. 3). Методика
впроваджується для експлуатаційного конт-
ролю корпусів реакторів, устаткування і тру-
бопроводів енергоблоків АЕС України.
Рис. 2. Ерозійне руйнування 5-го ступеня лопаток
циліндрів низького тиску парових турбін при експлу-
атації
40 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2016. (3)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Розробка методики і визначення критич-
них рівнів крихкої міцності опроміненого
корпусного металу реакторів ВВЕР-1000
при перепризначенні їх ресурсу (Інститут ме-
талофізики ім. Г.В. Курдюмова, Інститут ядер-
них досліджень, ННЦ ХФТІ). Запропоновано
та апробовано методику прогнозування гра-
ничної величини нейтронного опромінення
корпусного металу, яка дає змогу зменшити
консерватизм розрахунків під час оцінювання
радіаційного окрихчення металу за до- і над-
проектних флюенсів і прогнозування здатнос-
ті опроміненого металу чинити опір руйнуван-
ню в умовах аварійного завантаження корпусу
реактора (термошоку). Це надзвичайно важ-
ливий аспект для подовження терміну екс-
плуатації атомних енергоблоків. Результати
цих досліджень використано при обґрунтуван-
ні 30-річного терміну безпечної експлуатації
корпусу реактора енергоблока № 4 Запорізької
АЕС.
Оцінка металогенічного потенціалу то-
рію кристалічних порід Українського щита
(Інститут геохімії навколишнього середови-
ща). Обґрунтовано принципи класифікації і
виділено генетичні типи та підтипи руд торію
залежно від їх зв’язку зі структурно-гео ло гіч-
ними і фізико-хімічними процесами. Визначе-
но коефіцієнти інтенсивності рудоутворення
для різних типів руд. Виділено та охарактери-
зовано торієносні території Українського щита,
визначено найперспективніші ділянки. Оціне-
но металогенічний потенціал торію кристаліч-
них порід Українського щита.
Загалом, враховуючи всі регіони і генетичні
типи рудопроявів торію, Україна має необхідні
ресурси, реалізація яких здатна повністю задо-
вольнити її внутрішні потреби в торії і створи-
ти належну мінерально-сировинну базу ядер-
ної енергетики.
Виготовлення нейтронпоглинальних ма-
теріалів на основі гафнату диспрозію (ННЦ
ХФТІ). Як відомо, основним нейтронпогли-
нальним матеріалом є карбід бору. Під час ви-
конання Програми створено новий вітчизня-
ний матеріал на основі гафнату диспрозію
(Dy2HfO5) з більш високими експлуатаційни-
ми характеристиками. Досліджено процеси
синтезу Dy2HfO5, отриманого спіканням по-
рошків індивідуальних оксидів (Dy2O3 +
+ HfO2), а також гафнату диспрозію, одержа-
ного хімічним осадженням. Розроблено проце-
си виготовлення високощільних таблеток
Dy2HfO5 з використанням нанопорошків,
отриманих співосажденням гідроксидів із со-
льових розчинів (рис. 4). НАЕК «Енергоатом»
прийняв рішення щодо створення в Україні
виробництва поглинаючих елементів і погли-
наючих стрижнів систем управління та захис-
ту реакторів ВВЕР-1000.
Підвищення корозійної стійкості і зни-
ження насичення воднем цирконієвих спла-
вів модифікацією поверхні за рахунок комп-
лексної іонно-плазмової обробки (ННЦ
Рис. 4. Порошок (40—60 нм) і таблетки гафнату дис-
прозію (Dy2HfO5)
Рис. 3. Оптико-механічний модуль для дистанційної
підготовки поверхні та визначення залишкових напру-
жень і твердості металу корпусів реактора ВВЕР-1000
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2016, № 3 41
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
ХФТІ). Це завдання постало після аварії на
АЕС Фукусіма і зараз привертає увагу до-
слідників у всьому світі. В Україні створено
бездефектні наноструктурні радіаційно стійкі
покриття Cr1-xAlx з високими механічними і
корозійними властивостями, які забезпечать
довговічність і цілісність оболонок ТВЕЛів
при експлуатації і в аварійній ситуації з нагрі-
ванням до 1100 °С упродовж 3600 с (рис. 5).
Розробка технологій отримання реак-
торних сталей, зміцнених нанорозмірними
виділеннями оксидів (ODS-сталей), і функ-
ціональних наноструктурованих керамік з
високою радіаційною стійкістю та поліп-
шеними фізико-механічними властивостя-
ми (ННЦ ХФТІ). Ця робота була спрямована
на отримання нових реакторних матеріалів.
Аустенітні сталі мають високу технологічність,
але низьку радіаційну стійкість. Було розро-
блено новий вид сталей, дисперсійно зміцне-
них нанорозмірними виділеннями оксидів, так
звані ODS-сталі, та вивчено вплив на їх струк-
туру складу оксидного нанопорошку, режимів
механічного сплаву і механотермічної обробки.
Міцнісні параметри ODS-сталі в 2—3,5 раза
вищі, ніж базової сталі, а радіаційне розпухан-
ня в 5 разів менше.
Отримання текстурованих алмазних
підкладок для виготовлення детекторів
іоні зуючих випромінювань для дозиметрич-
ного супроводження радіаційних та ядерних
технологій (ННЦ ХФТІ). Створено перші ві-
тчизняні детектори на основі полікристаліч-
них алмазних плівок (рис. 6) для дозиметрії
електронного та гальмівного випромінюван-
ня, здатні працювати в діапазоні значень по-
тужності поглиненої дози до 2500 Гр/с, енергії
електронів і γ-квантів 10—40 МеВ, з величи-
ною радіаційного ресурсу не менше 107 Гр. Ці
детектори призначено для детектування силь-
них полів електронного та γ-випромінювання,
а в перспективі й теплових нейтронів, і для
внутрішньореакторної дозиметрії. Удоскона-
лено метод CVD-осадження алмазних плівок у
плазмі тліючого розряду, що дало змогу збіль-
шити кількість отриманих за один цикл детек-
торів до 9 шт.
Рис. 5. Вплив покриття з Cr1-xAlx на корозію цирко-
нієвих сплавів. Макет без покриття (верхній) руй-
нується і оксид обсипається, на відміну від макета з
покриттям
Рис. 6. Полікристалічна алмазна плівка, вирощена на
підкладці з монокристалічного кремнію 8×8×2 мм
Створення апаратури і проведення дослі-
джень еволюції точкових дефектів і клас-
терів вакансійного типу в конструкційних
матеріалах під дією іонного випромінюван-
ня і наводнення (Інститут прикладної фізики).
Розроблено і експлуатується цифровий спек-
трометр часу життя позитронів на базі радіо-
активного джерела 22Na з активністю 65 МБк,
призначений для вимірювання концентрацій
дефектів в опромінених конструкційних ма-
теріалах. Для підвищення світлового виходу
і поліпшення роздільної здатності за часом у
2015 р. спектрометр було модернізовано і про-
ведено випробувальні вимірювання на зразку
чистого цирконію.
42 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2016. (3)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Розробка перехідних процесів у перспек-
тивному швидкому реакторі з хвилею ядер-
ного горіння та в матеріалах активної зони
реакторів четвертого покоління (ННЦ
ХФТІ). Досліджено перехідні процеси у швид-
кому реакторі з хвилею ядерного горіння під
час його запуску, примусової зупинки і повтор-
ного перезапуску. Розглянуто умови гетеро-
генного зародження бульбашок у перегрітому
теплоносії на основі модифікованого підходу
Гіббса. Класична теорія недооцінює інтен-
сивність зародження бульбашок у теплоносії,
тобто ймовірність його закипання. Передбача-
ється, що швидкий реактор з хвилею ядерного
горіння буде розрахований на приблизно 15
років експлуатації, ступінь вигоряння ядерно-
го палива в ньому становитиме 30 %, тоді як у
нині діючих реакторах — 4—7 %. Розвитку до-
сліджень з цього напряму зараз у світі приді-
ляють багато уваги, відомий підприємець Білл
Гейтс залучив до цих робіт близько $1 млрд від
приватного бізнесу. Приємно, що і українські
фізики не стоять осторонь цієї проблеми, хоча
й без особливої фінансової підтримки.
Оптимізація теплогідравлічних характе-
ристик теплообмінного і парогенеруючого
устаткування для високотемпературної
газоохолоджуваної ядерної енергетичної
установки четвертого покоління тепловою
потужністю 250 МВт (Інститут технічної те-
плофізики). Розроблено математичну модель,
програмний комплекс та алгоритм теплогідрав-
лічної оптимізації пластинчасто-ребристих
теплообмінників. Розроблено також матема-
тичну модель високотемпературного парогене-
ратора з гелієм як первинним теплоносієм і з
використанням інтервально-ітераційної розра-
хункової схеми та методику теплогідравлічної
оптимізації високотемпературного парогенера-
тора зі змійовиковими трубами. За допомогою
комп’ютерного моделювання отримано опти-
мальні геометричні та режимні параметри про-
міжного і попереднього теплообмінників блока
перетворення енергії ГТ-МГР та парогенерато-
ра ГТ-МГР-ВЕП для виробництва водню мето-
дом високотемпературного електролізу пари.
Ізоляція радіоактивних відходів: розроб-
ка методів отримання апатитоподібних
захисних керамічних матеріалів складу
Ca9Sr(PO4)6F2 (ННЦ ХФТІ). Проблема радіо-
активних відходів стоїть в Україні досить го-
стро, загальна кількість рідких РАВ оцінюється
в 43,34 тис. м3. Ситуація ускладнюється вихо-
дом з українського ринку російських апатитів.
На заміну природним апатитам запропонова-
но дрібнокристалічну структуру з рівномірно
розподіленою добавкою ZrO2(Y2O3) у струк-
турі Al2O3 (рис. 7), яка дозволила поліпшити
характеристики міцності кераміки, збільшив-
ши тріщиностійкість на 30 %, міцність на ви-
гин — на 25 %, твердість — на 10 %. Виготовле-
но дослідну партію захисних контейнерів для
ДСП «Харківський спецкомбінат». Ці роботи
дали також змогу використати розроблені апа-
титоподібні матеріали в інтересах медицини.
Розробка методології розв’язання гео-
метричних обернених задач теплообмі-
ну для підвищення безпеки експлуатації
сухого сховища відпрацьованого ядерного
палива (Інститут проблем машинобудуван-
ня ім. А.М. Підгорного). Результати роботи
дозволили виробити рекомендації щодо екс-
плуатації та модернізації сухого сховища від-
працьованого ядерного палива Запорізької
АЕС з точки зору теплової складової безпеки
Рис. 7. Апатитоподібні захисні керамічні матеріали
дрібнокристалічної структури з рівномірно розподіле-
ною добавкою ZrO2(Y2O3) у структурі Al2O3
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2016, № 3 43
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
зберігання ВЯП, дотримання прийнятних тем-
пературних режимів, за яких не відбувається
руйнування оболонок ТВЕЛів. Ці рекоменда-
ції використано на Запорізькій АЕС при зве-
денні радіаційнозахисної стіни по периметру
майданчика сховища, введенні в експлуатацію
другої черги сховища, переході Запорізької
АЕС на використання тепловидільних збірок
альтернативної конструкції.
Розробка та апробація програмно-ма те-
матичного комплексу експрес-визначення
вмісту техногенних радіонуклідів у органах
і тканинах тварин у зоні впливу ЧАЕС та
АЕС України (Інститут ядерних досліджень).
З використанням експериментальних даних
розроблено та апробовано програмно-ма те-
ма тич ний комплекс для експрес-визначення
вмісту радіо нуклідів 137Cs, 90Sr і 131I в органах
і тканинах тварин за різних режимів їх над-
ходження в організм. В основу розробки по-
кладено багатокамерну модель кінетики раді-
онуклідів. Створено зручний і простий у вико-
ристанні багатовіконний інтерфейс програми,
яка передбачає одночасну роботу з різними
ізотопами. Практичну значущість роботи під-
тверджено декларативним патентом України
на корисну модель і актом впровадження при
виконанні НДР в Інституті експериментальної
радіології НАМН України.
Визначення екологічних наслідків впро-
вадження газофторидної переробки радіо-
активних відходів атомно-промислового
комплексу (ННЦ ХФТІ). Для таких про-
блемних у цьому аспекті міст, як Жовті Води
і Дніпродзержинськ, здійснено модернізацію
класичного методу оцінки ризиків, рекомендо-
ваного ВООЗ, та методу оцінки ризиків, засно-
ваного на принципах гігієнічної регламентації.
Розробка нової прискореної технології ви-
готовлення напівпровідникових детекторів
ядерних випромінювань та їх випуск для
ядерних експериментів (Інститут ядерних
досліджень). Для виготовлення детекторів з
великою товщиною чутливої області викорис-
тано нейтронно-трансмутаційно легований Si,
який є перспективним матеріалом для отри-
мання якісних детекторів.
Розробка фотоядерної технології напра-
цювання медичного ізотопу Сu-67 та його
виділення (ННЦ ХФТІ). Розроблено техно-
логію одержання важливого для проведення
радіоімунотерапії медичного радіонукліда
67Cu опроміненням мішені з металевого цинку
гальмівними γ-квантами з енергією >35 МеВ
з використанням вбудованої в «гарячу каме-
ру» екстракційної системи виділення 67Cu, а
також створено «гарячу камеру» з виділенням
важливого для медицини ізотопу Tc-99m із мо-
лібденової мішені. Запропоновано методики
розрахунків напрацювання медичних радіоізо-
топів на нейтронному генераторі. Розроблено
портативний нейтронний генератор для ме-
дичних застосувань.
Розробка систем обліку і контролю ядер-
них матеріалів, технологій і знань в Україні
(Інститут ядерних досліджень). Створено на-
вчальний посібник для наукових співробітни-
ків НАН України з контролю ядерних матері-
алів, обладнання та технологій. На його основі
розроблено навчальні й тестові матеріали за
темами «Режими експортного контролю та
контрольні списки як інструменти експортного
контролю» і «Основи державного експортного
контролю України». Розроблено комп’ютерну
систему навчання і тестування.
Шановні колеги! На завершення доповіді,
замість підсумку, я хотів би навести дві цитати.
Перша — зі звернення президента Національної
академії наук України академіка НАН України
Б.Є. Патона до народних депутатів України:
«Дозвольте навести лише один вагомий при-
клад внеску академічної науки у вирішення про-
блем подовження строку експлуатації атомних
електростанцій за участі Національного на-
укового центру «Харківський фізико-технічний
інститут», інститутів ядерних досліджень,
проблем міцності ім. Г.С. Писаренка, електро-
зварювання ім. Є.О. Патона, металофізики
ім. Г.В. Курдюмова НАН України. Проведені
роботи з подовження термінів експлуатації 4
з 15 діючих енергоблоків АЕС вже дозволили на
10—20 років (у перспективі — на 30 років) від-
класти їх виведення з експлуатації та будівни-
44 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2016. (3)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
цтво нових потужностей. За різними оцінками
внесок НАН України складає близько 50 %. У по-
дальшому, згідно з розрахунками, фінансування
в необхідних обсягах робіт з подовження стро-
ків експлуатації ще 6 енергоблоків АЕС дозво-
лить відтермінувати державні капітальні ви-
трати на будівництво нових блоків вартістю
щонайменше 600 млрд грн, забезпечить про-
тягом 2016—2020 рр. автономні кумулятивні
надходження до Державного бюджету України
та Пенсійного фонду України за рахунок спла-
ти податків та єдиного соціального внеску об-
сягом 6,4 млрд грн».
Друга цитата — слова Президента України
П.О. Порошенка, сказані під час його візиту
29 січня 2016 р. на Рівненську АЕС: «Надій-
ність нашої атомної енергетики доводить її
конкурентоздатність, забезпечує енергобезпе-
ку країни. Віру в гідне майбутнє України вселяє
високопрофесійна праця колективу Рівненської
АЕС. Адже атомна енергетика є індустріаль-
ною основою нашої держави».
Отже, виконання запропонованої цільової
комплексної програми наукових досліджень
НАН України «Наукове забезпечення розви-
тку ядерно-енергетичного комплексу та пер-
спективних ядерних технологій» на 2016—
2018 рр. значною мірою гарантує економічну,
енергетичну та екологічну безпеку України.
Дякую за увагу.
За матеріалами засідання
підготувала О.О. МЕЛЕЖИК
|