«Росатом» разрабатывает технологии получения изотопов трансплутониевых элементов

В Нижнем Новгороде в мае прошло десятое заседание Совета РАН по физике тяжелых ионов «Релятивистская ядерная физика и физика тяжелых ионов», организованное Объединенным институтом ядерных исследований и Институтом прикладной физики Российской академии наук. Традиционно в первый день заседания с докладом о разработке технологий и получению изотопов трансплутониевых элементов (ТПЭ) для синтеза сверхтяжелых элементов перед научным сообществом выступил директор Научно-исследовательского института атомных реакторов (АО «ГНЦ НИИАР», входит в научный дивизион госкорпорации «Росатом») Александр Тузов.

 

В своем выступлении руководитель представил промежуточные итоги и планы по наработке трансплутониевых мишенных материалов на одном из самых мощных в мире высокопоточных исследовательских реакторов СМ-3. Исследования важны для последующих экспериментов по получению новых химических элементов. Работы выполняются в рамках четвертого федерального проекта «Разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем» комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий (РТТН).

 

«Выполнены нейтронно-физические расчеты и расчеты трансмутации ядер, разработаны программы испытаний мишеней с ТПЭ. В июне планируется завершить третий этап реакторных испытаний мишеней с кюрием-244», – сказал Александр Тузов, представляя основные работы по этому проекту вплоть до 2030 года.

 

В обсуждении способов и путей решения проблем ядерной физики, результатов и перспектив научных исследований, а также планов по реализации крупных научных проектов и сооружению необходимой для этого инфраструктуры участвуют представители ведущих предприятий Росатома.

 

Научный руководитель лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, академик Юрий Оганесян, открывая мероприятие, сказал: «Во всех передовых странах мира, национальных лабораториях производятся тяжелые ионы, с помощью которых исследуются самые разные объекты естествознания. Почти 75 лет назад такое небольшое на тот момент направление как ядерная физика начало разрастаться в новые ветви науки, такие как атомная физика, ядерная химия и астрофизика».

 

В своем обзорном докладе Юрий Цолакович рассказал о Фабрике сверхтяжелых элементов – одном из важнейших для мировой науки проектов по версии Международного союза теоретической и прикладной физики. Он охарактеризовал цели, результаты и планы по исследованиям в области физики тяжелых ионов. Особое внимание в своем выступлении академик уделил национальному проекту «Атом и новые энергетические технологии», реализуемому консорциумом институтов Росатома и ОИЯИ.

 

Сотрудничество специалистов ГНЦ НИИАР и лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова ОИЯИ в области разработки и изготовления мишеней для экспериментов по синтезу новых элементов началось более 20 лет назад. В 2020 году на базе данной лаборатории и заработала Фабрика сверхтяжелых элементов. Этот новый ускорительный комплекс предназначен для исследования границ стабильности ядерной материи, синтеза новых элементов Периодической таблицы и изучения их химических свойств. Основная цель — синтез 119 и 120 элементов.

 

Всего ученые представили более 30 докладов по тематикам физики тяжелых ионов низких и высоких энергий и прикладных исследований. 

 

Справка

 

Высокопоточный исследовательский реактор СМ – корпусной водо-водяной реактор на промежуточных нейтронах с нейтронной ловушкой. Активная зона реактора размером 420x420x350 мм с центральной нейтронной ловушкой и отражателем из металлического бериллия высотой 500 мм размещена в стальном корпусе диаметром 1,46 м и высотой 7,33 м и состоит из 28 топливных сборок. Активная зона имеет высокую концентрацию ²³⁵U и относительно небольшую концентрацию ядер замедлителя, в качестве которого используется легкая вода. Плотность потока тепловых нейтронов в вертикальных экспериментальных каналах при мощности 100 МВт составляет (7.1·10¹³ – 5.0·10¹⁵) см^-2с^-1. В бериллиевом отражателе реактора размещается 30 каналов диаметром 68 мм, в центральной замедляющей полости – 27 каналов диаметром 12 мм, в топливных сборках – 24 канала диаметром – 12 мм. Введен в эксплуатацию в 1961 г.