Publication:
Development and Research of Plasma-Chemical Technology for Producing Mixed Uranium and Plutonium Oxides from Solutions

Дата
2022
Авторы
Dedov, N. V.
Zhiganov, A. N.
Sofronov, V. L.
Tumanov, Y. N.
Fedorov, M. S.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
СТИ НИЯУ МИФИ
Город Северск Томской области имеет статус закрытого административно-территориального образования (ЗАТО). ВУЗ организован как филиал вечернего факультета Томского политехнического института им. С.М. Кирова в 1959 году. Распоряжением Правительства РФ в 2001 году ВУЗ реорганизован в Северский государственный технологический институт как самостоятельное высшее учебное заведение. В 2005 году приказом Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 24.06.2005 № 1537 «Об аттестации и государственной аккредитации образовательных организаций» Северский государственный технологический институт переименован в Северскую государственную технологическую академию. Распоряжением Правительства РФ от 8 апреля 2009г. №480-р Северская государственная технологическая академия реорганизована в Северский технологический институт Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». Лицензия Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки дает СТИ НИЯУ МИФИ право ведения образовательной деятельности: по 10 направлениям подготовки и 3 специальностям по программам бакалавриата, специалитета и магистратуры; по 4 направлениям подготовки по программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре; по дополнительному образованию для детей и взрослых; по дополнительному профессиональному образованию. В структуру СТИ входит факультет повышения квалификации и переподготовки кадров, выпускающие и общеобразовательные кафедры, Отдел подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации, Центр по быстрой энергетике, Центр карьеры ГК «Росатом». Среди выпускников: руководители подразделений и ведущие специалисты АО «Сибирский химический комбинат», руководители городской администрации и руководители предприятий г. Северска. Фундаментальные и прикладные научные исследования СТИ НИЯУ МИФИ ведутся в институте в рамках следующих основных направлений: Химия и технология Материалы и оборудование для химических производств Автоматизация и информатизация производства Экономические науки Гуманитарные науки НИР и НИОКТР института направлены на решение задач инновационно-технологического развития предприятий ГК Росатом и других высокотехнологичных отраслей. Ежегодно в СТИ НИЯУ МИФИ выполняется 20-25 хоздоговорных работ на общую сумму 60-100 млн. рублей, публикуется около 200 работ. Работы выполняются в научно-образовательных центрах: технологии и материалы атомного энергопромышленного комплекса и математическое моделирование и информатизация технологий и объектов атомной отрасли. Основные научно-технические достижения СТИ НИЯУ «МИФИ» связаны с исследованиями и разработками в области совершенствования ядерно-химических технологий, математического моделирования и информатизации процессов и производств атомной отрасли. По заказу предприятий горнорудного дивизиона ГК Росатом – Уранового холдинга «АРМЗ» (АО Хиагда, АО Далур) разработана интеллектуальная технология управления разработкой месторождений урана методом подземного выщелачивания. В промышленную эксплуатацию в АО «Хиагда» введен «Умный полигон СПВ». СТИ сотрудничает с градообразующим предприятием - АО «СХК» по технологиям замкнутого ядерного топливного цикла, конверсионного производства, а также неядерным химическим технологиям. Выполняются работы в сфере получения редкоземельных металлов, сплавов и лигатур на их основе, производства высокоэнергетических постоянных магнитов на основе РЗМ и др. Северский технологический институт принимает активное участие и является организатором Всероссийской Школы-конференции молодых атомщиков Сибири, Всероссийской научно-практической конференция «Актуальные проблемы инновационного развития ядерных технологий», Отраслевой молодёжной конференции «Инновации в атомной отрасли: проблемы и решения», а также других научно-технических мероприятий. В институте работает Студенческое научное общество, основными задачами которого являются привлечение талантливой молодежи в сферу науки и создание условий для занятия научной деятельностью студентами. Регулярно проводится конкурс научно-исследовательских работ студентов старших курсов и конкурс учебных работ с элементами научного исследования для студентов младших курсов. Каждый год несколько десятков студентов становятся победителями конкурсов различного уровня.
OrgUnit Logo
Организационная единица
Другие подразделения НИЯУ МИФИ
Структурные подразделения НИЯУ МИФИ, не включенные в состав институтов и факультетов.
Выпуск журнала
Аннотация
© 2022, Pleiades Publishing, Ltd.Abstract: This paper presents the results of work on the application of plasma-chemical technology for producing uranium and plutonium oxides and their homogeneous mixtures from nitrate solutions of a given composition for the purpose of manufacturing fuel element cores. The technology is based on the process of high-temperature decomposition of aqueous solutions of salts by spraying them into a flow of the heat-transfer gas (air) heated to 5000–6000 K in a plasma torch. It is a highly productive short-stage process. No reagents are required for salt precipitation; there are no filtration and high-temperature treatment precipitation operations; the resulting powders are chemically active. It was found that the transformation time of salt solution drops to oxides is 0.05–0.10 s for the length of 0.5–0.7 m. The temperature in the reactor varies in the range of 1200–1800 K; no sintering and fusion of particles occurs. The apparatus-technological scheme of the plant has been developed. The technological equipment is made in a nuclear-safe design and installed in the exhaust boxes. The scheme includes a high-frequency induction plasmatron (plasma torch) with coaxial gas inlet into the discharge chamber. The high-frequency induction discharge is excited by inserting a grounded ignition electrode into the plasmatron discharge chamber. The plasmatron design provides the possibility of long continuous operation at high plasma temperatures with the creation of intense plasma-jet processes for processing radioactive solutions. The reactor provides ways to prevent product accumulation on the walls (gas curtain method, electric pulse cleaning of cylindrical surfaces, vortex tangential gas supply at the level of the outlet holes of the injectors). Equipment for the separation of nanodispersed oxide powders from high-temperature steam- and powder-gas flows (vortex precipitators, filters with a metal-woven partition) has been developed and applied. The degree of oxide recovery in vortex precipitators is 88–92% per stage; in filters with a metal-cloth partition, the degree of purification reaches 105–108. Plasma-chemical oxides are nanocrystalline and nanoscale materials, represented by crystalline and amorphous structures. Mixed powders are a homogeneous mixture of oxides in the form of solid solutions. The particle size does not exceed 3 μm; the crystallite size is about 10 nm. Fuel elements were manufactured from mixed powders at FSUE Mayak, which passed successful tests in the Bor-60 reactor. Seven industrial fuel elements were manufactured for the BN-600 reactor, six of which were loaded into the reactor.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Development and Research of Plasma-Chemical Technology for Producing Mixed Uranium and Plutonium Oxides from Solutions / Dedov, N.V. [et al.] // Inorganic Materials: Applied Research. - 2022. - 13. - № 3. - P. 710-715. - 10.1134/S2075113322030108
URI
https://www.doi.org/10.1134/S2075113322030108
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85131558940&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000805584200014
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/27977
Коллекции
Публикации