The object of research, development or design (in Russian) : Объект исследования – образцы литиевых керамик Li2ZrO3, Li2TiO3 и Li2TiO3–Li4SiO4.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны – Li2ZrO3, Li2TiO3 және Li2TiO3–Li4SiO4 литий керамикасының үлгілері.

Aim of work (in Russian) : Целью исследования является экспериментальное определение особенностей взаимодействия дейтерия с литиевыми керамиками (Li2TiO3, Li2ZrO3, Li4SiO4) разного вида и размера в ходе внереакторных методических экспериментов; определение условий и параметров для аналогичных экспериментов с такими же образцами в лабораторных условиях и под воздействием нейтронного облучения на реакторе ВВР-К; модернизация установки и подготовка инфраструктуры для проведения реакторного эксперимента.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің мақсаты – реактордан тыс әдістемелік тәжірибелер кезінде әртүрлі типтегі және өлшемдегі дейтерийдің литий керамикасымен (Li2TiO3, Li2ZrO3, Li4SiO4) әрекеттесу сипаттамаларын эксперименталды түрде анықтау; зертханалық жағдайларда және ВВР-К реакторында нейтрондық сәулеленудің әсерінен бірдей үлгілермен ұқсас тәжірибелер жүргізудің шарттары мен параметрлерін анықтау; қондырғыны жаңғырту және реакторлық эксперимент жүргізу үшін инфрақұрылымды дайындау.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования – натурные испытания, газовый масс–анализ, оптическая и электронная микроскопия, компьютерное моделирование.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері – толық масштабты сынақтар, газ массасын талдау, оптикалық және электронды микроскопия, компьютерлік модельдеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены методические исследования процессов взаимодействия с дейтерием образцов трех типов литиевой керамики (Li2TiO3, Li2TiO3 + Li4SiO4 и Li2ZrO3). Получены кривые термодесорбции дейтерия и определены энергии активации десорбции для каждого типа керамики. Установлено, что масса образцов должна быть не менее одного грамма для уверенной регистрации выделения дейтерия имеющимися средствами анализа, а насыщение образцов дейтерием при давлении 2 атм. должно проводится при температуре не ниже 700-750 °С. Определены параметры проведения внереакторных и реакторных исследований трех типов литиевой керамики. По результатам методических экспериментов и нейтронно-физических расчетов установлено, что температура облучения керамики должна быть выше 500 °С а общее время облучения должно составлять не менее 5 суток. Для регистрации возможных изотопных эффектов при выделении трития из керамики в условиях облучения следует обеспечить возможность подачи в камеру с образцами изотопов водорода на уровне давлений 10-1 – 10-4 Па. Проведена модернизация исследовательской установки на реакторе ВВР-К, что позволит проводить эксперименты с контролируемым напуском дейтерия в зону расположения керамических образцов в ходе их облучения.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Литий керамикасының үш түрінің (Li2TiO3, Li2TiO3 + Li4SiO4 және Li2ZrO3) үлгілерінің дейтериймен өзара әрекеттесу процестеріне әдістемелік зерттеулер жүргізілді. Дейтерийдің термиялық десорбция қисықтары алынды және керамиканың әр түрі үшін десорбцияны белсендіру энергиялары анықталды. Қолда бар талдау құралдарымен дейтерийдің бөлінуін сенімді тіркеу үшін үлгілердің массасы кемінде бір грамм, ал 2 атм қысымда үлгілердің дейтериймен қанығуы болуы тиіс екені анықталды, ол 700-750 °С төмен емес температурада жүргізілуі керек. Литий керамикасының үш түрінің реактордан тыс және реакторішілік зерттеулерін жүргізу параметрлері анықталды. Әдістемелік тәжірибелер мен нейтронды-физикалық есептеулердің нәтижелері бойынша керамикалық сәулелену температурасы 500 °С жоғары және жалпы сәулелену уақыты кемінде 5 күн болуы керек екендігі анықталды. Сәулелену жағдайында керамикадан тритийдің бөлінуі кезінде ықтимал изотоптық әсерлерді тіркеу үшін 10-1 – 10-4 Па қысым деңгейінде үлгілері бар камераға сутегі изотоптарын беру мүмкіндігі болуы керек. ВВР-K реакторындағы ғылыми-зерттеу қондырғысы модернизацияланды, бұл керамикалық үлгілерді сәулелендіру кезінде орналасқан аумаққа дейтерийді бақыланатын айдау арқылы тәжірибе жүргізуге мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты проекта позволят получить новые экспериментальные данные о взаимодействии трития с изотопами водорода в газовой фазе, определить изотопные эффекты связанные с их взаимодействием на поверхности литиевой керамики, выявить механизм выделения трития из литиевой керамики в присутствии добавок водорода в газовой фазе. На основании чего будет возможно усовершенствовать технологию наработки трития в термоядерных реакторах, что поспособствует удешевлению и оптимизации их работы, и, несомненно, приблизит сроки их коммерческой эксплуатации. Полученные результаты проекта позволят внести существенный вклад в развитие термоядерной энергетики в мире, а также позволят развить научную школу, связанную с проведением научных исследований с использованием ядерных реакторов, способную конкурировать с мировыми научными школами, работающими в данном направлении. Возможный экономический эффект от полученных результатов проекта связан с созданием более эффективной технологии наработки трития (имеющего очень высокую цену на мировом рынке) для нужд термоядерной энергетики, и мирного использования трития в промышленности.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба нәтижелері тритийдің газ фазасындағы сутегі изотоптарымен өзара әрекеттесуі туралы жаңа тәжірибелік мәліметтер алуға, литий керамикасының бетіндегі өзара әрекеттесуіне байланысты изотоптық әсерлерді анықтауға, газ фазасындағы сутегі қоспаларының қатысуымен литий керамикасынан тритийдің бөліну механизмін анықтауға мүмкіндік береді. Осының негізінде термоядролық реакторларда тритийдің жұмыс істеу технологиясын жетілдіруге болады, бұл олардың жұмысын арзандатуға және оңтайландыруға ықпал етеді және олардың коммерциялық пайдалану мерзімін жақындататыны сөзсіз. Жобаның алынған нәтижелері әлемдегі термоядролық энергетиканың дамуына елеулі үлес қосуға, сондай-ақ осы бағытта жұмыс істейтін әлемдік ғылыми мектептермен бәсекелесуге қабілетті ядролық реакторларды пайдалана отырып ғылыми зерттеулер жүргізуге байланысты ғылыми мектепті дамытуға мүмкіндік береді. Жобаның нәтижелерінен мүмкін болатын экономикалық тиімділік термоядролық энергия қажеттіліктері үшін тритийді (әлемдік нарықта өте жоғары бағаға ие) өндірудің неғұрлым тиімді технологиясын құрумен және тритийді өнеркәсіпте бейбіт мақсатта пайдаланумен байланысты.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Область применения – конструкционные материалы для бланкета-бридера реактора синтеза, установок ядерного синтеза; производство литийсодержащих материалов.

Field of application (in Kazakh) : дейтерийді бақыланатын айдау арқылы тәжірибе жүргізуге мүмкіндік береді. Қолдану саласы – синтез реакторының бланкет-бридеріне, ядролық синтез қондырғыларына арналған құрылымдық материалдар; құрамында литий бар материалдар өндірісі.