Новый способ производства источников ионизирующего излучения для применения в радиационных технологиях разработали учёные из Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук в содружестве с исследователями из Дальневосточного федерального университета, информирует «Тихоокеанская Россия».
Инновация позволит сделать их использование более безопасным и экономически выгодным в радиационной медицине, сельском хозяйстве и других сферах.
Как рассказал заведующий лабораторией ядерных технологий Школы естественных наук ДВФУ, доктор химических наук Иван Тананаев, в современном мире радиационные технологии широко применяются для лечения онкологических заболеваний, при стерилизации продуктов питания и семенного фонда в сельском хозяйстве, на объектах энергетики и даже для обеззараживания денежных купюр. Ранее широко были распространены источники на основе солей — хлорида цезия-137, однако после ряда аварий, когда радиоактивное вещество попадало в окружающую среду и угрожало населению, Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) запретило использовать активные зоны в виде дисперсных и растворимых в воде матриц.
«Ученые многих стран вели поиск новых матриц на основе цезия-137, а также методов изготовления активных зон из них. Предлагалось горячее прессование нерастворимых солей цезия-137, получение различных стекол. Однако практика показала, что эти технологии неидеальны — процесс изготовления занимал несколько часов, возникали проблемы дозирования, а качество активного вещества снижалось», — пояснил профессор Иван Тананаев.
Коллектив учёных Института химии ДВО РАН и ДВФУ предложил новую, не имеющую аналогов в мире технологию производства источников ионизирующего излучения. Суть инновации заключается в использовании метода искрового плазменного спекания — Spark Plasma Sintering (SPS).
«Мы предлагаем спекать образцы высокочастотным импульсным током под давлением в 500 тонн/кв. см. В таких условиях вещество — неорганический сорбент, насыщенный цезием-137 — прессуется с образованием керамической стеклоподобной матрицы повышенной механической прочности с сохраненной структурой. Важно и то, что SPS-метод позволяет спрессовать таблетку очень быстро, буквально за несколько минут, а свои свойства она будет сохранять минимум 20 лет», — отметил участник научного коллектива, аспирант Школы естественных наук ДВФУ, младший научный сотрудник Института химии ДВО РАН Арсений Портнягин.
Опытные образцы керамических матриц с использованием нерадиоактивного цезия уже изготовили в Институте химии ДВО РАН и продолжают изучать в лаборатории ядерных технологий ДВФУ. По словам исследователей, химические свойства радиоактивного изотопа цезия и обычного идентичны, что позволяет полностью отработать новую технологию на безопасных материалах. Сейчас разработка находится в процессе патентования, но уже на подготовительном этапе инновацию учёных ДВО РАН и ДВФУ высоко оценили представители МАГАТЭ, которые посетили Приморский край в 2015 году.
Анна Леонтьева, пресс-служба ДВФУ