Разработаны безопасные материалы для конструкции "атомных батареек".

"Батарейка" представляет из себя сверхпрочную керамическую матрицу с заключенным в ней высокоэнергетическим радионуклидом стронция-90 (90Sr). Материал изготовлен методом импульсного плазменного спекания под высоким давлением, отвечает требованиям к отвержденным радиоактивным отходам и может служить надежным радиоактивным источником автономного электропитания для навигационного оборудования (маяков, радиомаяков, световых знаков) и метеостанций.

Российские ученые создали материал, который без опаски для окружающих может хранить активные сердечники с изотопом стронция

Стабильная пропускная способность и точность навигации на Северном морском пути может быть гарантирована сетью автономных морских навигационных устройств, работающих на радиационных источниках тока (РИТах). Наиболее перспективны РИТ-элементы на основе высокоэнергетического радионуклида стронций-90 (90Sr, РИТ-90). Тепловая энергия его радиоактивного распада преобразуется термоэлектрогенераторами в электрическую.

Ученым ДВФУ и ДВО РАН удалось создать керамический материал с высокой механической прочностью, микротвердостью и термоустойчивостью, который необходим для безопасного, без угрозы загрязнения окружающей среды, размещения активных зон со стронцием-90. Энергетическая установка («изотопная батарейка»), произведенная из разработанной керамики – один из примеров мирного применения ядерных технологий. Статья об этом опубликована в Nuclear Engineering and Technology.

«РИТ-90 — закрытый источник ионизирующего излучения, где в качестве активной композиции применяют стронциевое боросиликатное стекло (90SrTiO3), не идеальный материал-кандидат, поскольку он подвержен ветрификации с последующим механическим разрушением. Несмотря на защиту капсулы с активной зоной от внешних воздействий, сложившаяся система обращения с РИТ-90 не гарантирует физической защиты РИТ-элемента. Авария, несанкционированное извлечение или террористический акт могут привести к разрушению активной зоны РИТ, выбросу 90Sr в окружающую среду, в том числе в морскую воду. Радионуклид таким образом может быть вовлечен в пищевую цепочку "донные микроорганизмы – водоросли – рыба. Разработанная ДВФУ и ДВО РАН композиция керамической матрицы надежно защищает активную зону со стронцием-90, что бы ни случилось», — говорит один из авторов работы Иван Тананаев, директор Школы естественных наук (ШЕН) ДВФУ.

Ученый напомнил, что любые техногенные радионуклиды, поступившие в Мировой океан, фиксируются биотой. Радиоцезий (137Cs) аккумулируется в фитопланктоне (главным образом, диатомовых), макрофитах, прибрежных бурых и красных водорослях, мягких тканях беспозвоночных и рыб.

Радиоиттрий накапливается в оболочке икры рыб, в водорослях, ракообразных, в раковинах моллюсков, церий-144 (144Ce) – в водорослях, актиниях, в теле моллюсков. Радиоактивный изотоп йода (131J) – в водорослях и т. д. При этом, если в рыбах коэффициент накопления радионуклидов невысок, но для желтков яиц водоплавающей птицы он превышает миллион единиц. Стронций-90 накапливается лучевиками, одноклеточными планктонами, которые концентрируют его в отростках-спикулах, некоторыми зелеными водорослями, всеми видами бурых водорослей, в панцирях ракообразных и раковинах моллюсков.

Действующая с 1991 г. программа «Совместное сокращение угрозы» Конгресса США рассматривает РИТы как угрозу распространения радиоактивных материалов для создания «грязной бомбы». МАГАТЭ относит такие элементы к категории высокого риска, поскольку один РИТ-элемент на основе стронция 90 может быть опасен на протяжении более чем 1000 лет.

Ученые ДВФУ и ДВО РАН под руководством Евгения Папынова (Институт химии ДВО РАН), используя метод реакционного искрового плазменного спекания (ИПС) минералоподоных керамических систем, смогли получить устойчивую композицию керамической матрицы, которая надежно защищает активную зону со стронцием-90. Матрица способна «удерживать» радиацию даже в случае аварии и попадания РИТ-элемента в объекты окружающей среды, в том числе, в пресную и морскую воду.

В основе ИПС-подхода — консолидация порошковых материалов за счет высокоскоростного разогрева и уплотнения. Методика позволяет сохранить микрозеренную структуру итогового материала, его высокую твердость, прочность и низкую скорость выщелачивания радионуклида в средах с различной кислотностью. Технологический подход разрабатывается совместно специалистами ДВФУ и Института химии ДВО РАН.

InternetUA

https://internetua.com/

Новости по теме
Як може виглядати Tesla Model 2 за 25 000 доларів: 2 версії.

Як може виглядати Tesla Model 2 за 25 000 доларів: 2 версії.

В старих планах Tesla, начебто, значився цікавий електрокар, якого взагалі ніхто ніколи не бачив, на відміну від концептів Roadster, Cybertruck та Semi. Це електрокар "за 25 тисяч доларів", в якого немає навіть назви. Неофіційно його називають Mod...

InternetUA

На территории майнинг-центра в Казахстане произошел пожар.

На территории майнинг-центра в Казахстане произошел пожар.

14 апреля в помещениях неназванного майнингового дата-центра, располагающегося вблизи города Экибастуз, произошел пожар. Об этом сообщает пресс-служба местного департамента по чрезвычайным ситуациям (ДЧС).

InternetUA

Стоит ли ждать ослабления карантина в Киеве?

Стоит ли ждать ослабления карантина в Киеве?

UA - Сьогодні відзначаємо День «Подивися на небо». Мета цього особливого свята – розширити свої горизонти. Ми тут в студії замість неба можемо побачити хіба що стелю із прожекторами. До сих пор не подписаны на УНИАН в Telegram? RU - Сегодня отмеча...

В Харькове закупили новые турецкие автобусы!

В Харькове закупили новые турецкие автобусы!

UA - На перший погляд, виглядає все цілком пристойно, технологічно та дуже цивілізовано. Однак, є одне питання, коли ж ці автобуси вийдуть на рейси та скільки буде коштувати проїзд. До сих пор не подписаны на УНИАН в Telegram? RU - На первый взгля...

1

Байден решил лично вести переговоры с Путиным по Украине, в РФ продолжают врать.

Байден решил лично вести переговоры с Путиным по Украине, в РФ продолжают врать.

Президент США Джозеф Байден провел телефонный разговор с президентом РФ Владимиром Путиным. Байден также дал понять Путину, что США будут решительно отстаивать свои национальные интересы в ответ на действия РФ, такие как кибератаки и вмешательство...

5

Реал чи Ліверпуль: хто вийде до півфіналу Ліги Чемпіонів?.

Реал чи Ліверпуль: хто вийде до півфіналу Ліги Чемпіонів?.

Реал чи Ліверпуль? В кого сильніший захист, а кому потрібно більше відпочивати? Чи вплинуть на гру вуса Аліссона?! Журналісти НВ Іра та Андрій сперечаються про те, хто кого зробить у чвертьфіналі Ліги Чемпіонів і потрапить до півфіналу. Підписуйте...

Россия и «терроризм» в Крыму - Крымский вечер

Россия и «терроризм» в Крыму - Крымский вечер

Секретарь Совета безопасности России Николай Патрушев провел 14 апреля совещание по вопросам национальной безопасности в аннексированном Севастополе. Он заявил, что «украинские спецслужбы пытаются организовать теракты и диверсии» на территории пол...

1 2

В Киеве начался ремонт Окружной дороги

В Киеве начался ремонт Окружной дороги

UA - Одну її частину відремонтували кілька років тому, але решту залишили як є, бо тоді дорога перебувала на балансі області й місто фізично не могло почати реконструкцію. Проблему вирішили й розпочали грандіозний ремонт. Про затор, у якому водії ...