The object of research, development or design (in Russian) : Высокоэффективные термоэлектрические материалы и радиационно-безопасные изотопы

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жоғары тиімді термоэлектрлік материалдар және радиациядан қауіпсіз изотоптар

Aim of work (in Russian) : Целью проекта являются разработка и создание высокоэффективного радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), научно-технических основ его производства, сочетающих высокоэффективный термоэлектрический материал и радиационно-безопасные изотопы с оптимальными техническими параметрами. Создание макета РИТЕГ.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты тиімділігі жоғары термоэлектрлік материал мен оңтайлы техникалық параметрлері бар радиациялық-қауіпсіз изотоптарды үйлестіретін радиоизотопты термоэлектрлік генераторды, оны өндірудің ғылыми-техникалық негіздерін әзірлеу және жасау болып табылады. Радиоизотопты термоэлектрлік генератордың макетін құру.

Методы исследования (на русском) : Для отбора высокоэффективного радиоизотопа 241Am мы применяем современные ядерно-физические методы. Используя современные аддитивные технологии, нами выбрана оптимальная конструкционная схема РИТЭГ. При этом, новый РИТЭГ имеет необходимую мощность до десятков ватт и увеличенный срок эксплуатации (более 20 лет). В качестве методов получения суперионных ВЭТЭМ мы используем методы ЭПИ: ампульный твердофазный синтез, золь-гель метод, низкотемпературный синтез, ЭГД- метод нанодиспергирования (электрогидродинамический удар), холодное и горячее прессование и другие. В качестве методов управления оптимальными параметрами (нестехиометрия, концентрация легирующей примеси, размеры частиц) получаемых материалов применяются: легирование и замещение, кулонометрическое титрование, наноструктуризация и термообработка. Для аттестации новых ВЭТЭМ применяются методы: рентгеновского дифракционного и флюоресцентного анализа, сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии и другие. Выбранные методы являются хорошо апробированными, достоверными и проверенными, входят в современный арсенал надежных технических средств ЭПИ функциональных энергетических материалов и других.

Методы исследования (на казахском) : 241Am тиімділігі жоғары радиоизотопты таңдау үшін біз заманауи ядролық-физикалық әдістерді қолданамыз. Заманауи аддитивті технологияларды қолдана отырып, біз оңтайлы RITEG дизайн схемасын таңдадық. Сонымен қатар, жаңа RITEG ондаған Ваттқа дейін қажетті қуатқа ие және оның пайдалану мерзімі ұзартылған (20 жылдан астам). Суперионды вэтэм алу әдістері ретінде біз EPI әдістерін қолданамыз: ампулалық қатты фазалық синтез, күл-гель әдісі, төмен температуралы синтез, EGD нанодиспергирлеу әдісі (электрогидродинамикалық соққы), суық және ыстық престеу және басқалар. Алынған материалдардың оңтайлы параметрлерін (стехиометрия емес, қоспа концентрациясы, бөлшектердің өлшемдері) басқару әдістері ретінде қолданылады: қоспалау және алмастыру, кулонометриялық титрлеу, наноқұрылым және термиялық өңдеу. Жаңа ТЖТЭМ-ді аттестаттау үшін мынадай әдістер қолданылады: рентгендік дифракциялық және флуоресценттік талдау, сканерлеуші электрондық және атомдық-күштік микроскопия және басқалар. Таңдалған әдістер жақсы тексерілген, сенімді және дәлелденген, функционалды энергетикалық материалдардың және басқалардың сенімді техникалық құралдарының заманауи арсеналына кіреді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Идея настоящего Проекта заключается в создании радиоизотопного термоэлектрического генератора с улучшенной эффективностью преобразования энергии. Для этого применяются высокоэффективный термоэлектрический материал и радиационно-безопасные изотопы с оптимальными параметрами– с последующей разработкой научно-технических основ производства. В настоящее время радионуклид 238Pu является остродефицитным из-за завершения его производства. Научной новизной Проекта является разработка новых высокоэффективных РИТЭГ на основе 241Am – нового радионуклида с большим временным ресурсом. Благодаря этому достигаются: максимум КПД, меньшая масса и оптимальные размеры, радиационная безопасность для РИТЕГ при исследованиях космоса, в работе электроники в труднодоступных регионах Казахстана и мира.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Бұл жобаның идеясы энергияны түрлендіру тиімділігі жақсартылған радиоизотоптық термоэлектрлік генераторды құру болып табылады. Ол үшін жоғары тиімді термоэлектрлік материал және оңтайлы параметрлері бар радиациялық қауіпсіз изотоптар қолданылады-кейіннен өндірістің ғылыми– техникалық негіздерін әзірлеу қолданылады. Қазіргі уақытта 238pu радионуклид өндірісінің аяқталуына байланысты өте тапшы болып табылады. Жобаның ғылыми жаңалығы – 241Am негізінде жаңа жоғары тиімді РИТЭГ әзірлеу-үлкен уақыт ресурсы бар жаңа радионуклид. Осының арқасында мыналарға қол жеткізіледі: ең жоғары тиімділік, аз масса және оңтайлы өлшемдер, ғарышты зерттеу кезінде РИТЭГ үшін Радиациялық қауіпсіздік, Қазақстан мен әлемнің жету қиын өңірлерінде электроника жұмысында.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Новые материалы и развитие перспективных наукоемких технологий

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жаңа материалдар және перспективалық ғылымды қажет ететін технологияларды әзірлеу

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Высокоэффективные радиоизотопные термоэлектрические генераторы могут применяться военно-космическими организациями СНГ и мира; предприятиями, выпускающие термоэлектрические генераторы и полупроводниковые холодильники: для питания сигнальной и другой аппаратуры в труднодоступных местах.

Field of application (in Kazakh) : Тиімділігі жоғары радиоизотопты термоэлектрлік генераторларды ТМД және әлемнің әскери ғарыштық ұйымдары пайдалана алады; термоэлектрлік генераторлар мен жартылай өткізгіш тоңазытқыштар шығаратын кәсіпорындар: қол жеткізу қиын жерлерде сигналды және басқа жабдықты қуаттандыруға арналған.