The object of research, development or design (in Russian) : литийсодержащие керамики – перспективные материалы для альтернативной и термоядерной энергетики

The object of research, development or design (in Kazakh) : Литий бар керамикалар – баламалы және термоядролық энергетика үшін болашағы зор материалдар

Aim of work (in Russian) : Цель программы заключается в разработке новых технологий и технологических решений в области создания и модификации литийсодержащих керамик – перспективных материалов, используемых в альтернативной и термоядерной энергетике, обладающих высокими показателями устойчивости к деструкции при экстремальных условиях эксплуатации, связанных с воздействием высоких доз облучения, процессов газового распухания, высокотемпературной коррозии и охрупчивания.

Aim of work (in Kazakh) : Бағдарламаның мақсаты құрамында литий бар керамикаларды – баламалы және термоядролық энергетикада пайдаланылатын, сәулеленудің жоғары дозаларының, газдың ісіну процестерінің, жоғары температуралық коррозияның және сынғыштықтың әсеріне байланысты экстремалды пайдалану жағдайларында деструкцияға төзімділіктің жоғары көрсеткіштеріне ие перспективті материалдарды жасау және модификациялау саласындағы жаңа технологиялар мен технологиялық шешімдерді әзірлеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Механохимический синтез, растровая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, энергодисперсионный анализ, моделирование (SRIMPro), оценка прочностных свойств

Методы исследования (на казахском) : Механо-химиялық синтез, растрлық электрондық микроскопия, рентгенфазалық талдау, энергия-дисперсиялық талдау, модельдеу (SRIMPro), беріктік қасиеттерін бағалау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены серии экспериментальных работ по отработке режимов получения двух и трехфазных литийсодержащих керамик путем механохимического твердофазного смешивания метацирконата лития, ортосиликата лития и метатитаната лития при различных вариациях соотношения компонент при синтезе. Проведены тестовые эксперименты, направленные на моделирование воздействия радиационных повреждений в приповерхностном слое литийсодержащих керамик, связанных с накоплением гелия и водорода, а также продуктов радиолиза при высокодозном облучении при условиях максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации Проведена серия экспериментальных работ, связанная с использованием стабилизирующих добавок для модификации литийсодержащих керамик на основе титаната лития и ортосиликата лития. Получены серии образцов в ходе применения методов направленной модификации, связанных с изменением размеров зерен, добавления стабилизирующих добавок, формирования двухфазных керамик, а также проведена всесторонняя характеризация полученных образцов

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Метацирконат литийді, ортосиликат литийді және метатитанат литийді синтездеу кезінде компоненттердің әртүрлі қатынастарында механохимиялық қаттыфазалық араластыру арқылы екі және үш фазалы литий-құрамды керамикаларды алу режимдерін пысықтауға бағытталған эксперименттік жұмыстар сериясы жүргізілді. Жоғары дозалы сәулелену жағдайларына барынша жақын шарттарда гелий мен сутегінің жиналуы, сондай-ақ радиолиз өнімдерінің түзілуімен байланысты литий-құрамды керамикалардың беткі қабатына жақын қабатындағы радиациялық зақымдануларды модельдеуге бағытталған тесттік эксперименттер жүргізілді. Литий титанаты мен литий ортосиликаттары негізіндегі литий-құрамды керамикаларды түрлендіру үшін тұрақтандырғыш қоспаларды қолдануға байланысты эксперименттік жұмыстар сериясы орындалды. Дән өлшемдерін өзгерту, тұрақтандырғыш қоспаларды енгізу, екі фазалы керамикаларды қалыптастыру сияқты бағытталған модификация әдістерін қолдану нәтижесінде үлгілер сериялары алынды және алынған үлгілердің жан-жақты сипаттамасы жүргізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Развитие новых технологических решений в области создания литийсодержащих керамик позволит создать в Казахстане новые производственные линии по переработке лития, запасы которого в стране достаточно велики. Также создание комплексных регламентов для изучения механизмов устойчивости литийсодержащих керамик, используемых в качестве топливных элементов и бланкетов для производства трития позволят привлечь зарубежных партнеров для проведения подобных исследований на коммерческой основе, что будет способствовать развитию наукоемких технологий в стране.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Литий-құрамды керамикаларды жасау саласындағы жаңа технологиялық шешімдерді дамыту Қазақстанда литийді қайта өңдеуге арналған жаңа өндірістік желілерді құруға мүмкіндік береді, өйткені елдегі литий қоры жеткілікті үлкен. Сондай-ақ, литий-құрамды керамикалардың отын элементтері және тритий өндіруге арналған бланкеттер ретінде пайдаланылатын жағдайларда олардың тұрақтылық механизмдерін зерттеуге арналған кешенді регламенттердің жасалуы осындай зерттеулерді коммерциялық негізде жүргізу үшін шетелдік серіктестерді тартуға мүмкіндік береді, бұл елде ғылымды қажет ететін технологиялардың дамуына ықпал етеді.

Level of implementation (in Russian) : Не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Развитие технологических решений, связанных с созданием высокоэффективных, прочных, радиационно-стойких литийсодержащих керамик позволит расширить перспективы реализации крупных международных проектов таких как ITER, K-DEMO в рамках совместных научных исследований, а также решения проблемы, связанной с получением экологически чистых источников энергии. При этом расширение альтернативных способов получения энергии на сегодняшний день требует не только технологических решений в области повышения энергоэффективности и прочности керамических материалов, но и снижению себестоимости их производства, что позволит снизить энергозатраты при их изготовлении и дальнейшей эксплуатации.

Efficiency (in Kazakh) : Жоғары тиімді, берік және радиацияға төзімді литий-құрамды керамикаларды жасауға байланысты технологиялық шешімдердің дамуы ITER, K-DEMO сияқты ірі халықаралық жобаларды бірлескен ғылыми зерттеулер аясында іске асыру мүмкіндіктерін кеңейтеді, сондай-ақ экологиялық таза энергия көздерін алу мәселесін шешуге ықпал етеді. Сонымен қатар, қазіргі таңда баламалы энергия өндіру тәсілдерін кеңейту керамикалық материалдардың энергия тиімділігі мен беріктігін арттыруға бағытталған технологиялық шешімдерді ғана емес, олардың өндірісінің өзіндік құнын төмендетуді де талап етеді. Бұл өз кезегінде оларды дайындау және одан әрі пайдалану кезіндегі энергия шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Потенциальные целевые потребители полученных результатов: предприятия энергетического комплекса, работающие в сфере создания новых типов материалов для создания альтернативных источников энергии.

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің әлеуетті мақсатты тұтынушылары: баламалы энергия көздерін жасауға арналған жаңа типтегі материалдарды әзірлеу саласында жұмыс істейтін энергетикалық кешен кәсіпорындары.