Комиссия во вторник рассмотрит вопрос о физическом пуске исследовательского реактора ПИК в Гатчине под Петербургом - эта уникальная установка, строительство которой началось еще в 1976 году, будет создавать интенсивный поток нейтронов, что позволит с высокой точностью исследовать структуру вещества.

"Госприемку объекта будет проводить комиссия, в состав которой будут входить представители академии, Росатома. После этого можно будет осуществить первый пуск", - сказал РИА Новости директор Отделения нейтронных исследований (ОНИ) Петербургского Института ядерной физики Валерий Федоров.

"Первый пуск планируется в начале следующего года", - добавил он.

Высокопоточный пучковый реактор ПИК - это проект современного источника нейтронов постоянного действия мощностью 100 мегаватт. Строительство началось в 1976 году, и к 1986 году первоначальный проект был реализован примерно на 70%, но после Чернобыльской аварии строительство было практически заморожено для приведения проекта в соответствие с пересмотренными правилами ядерной безопасности. Новый вариант проекта был утвержден в 1990 году, однако строительство практически не велось.

Федоров пояснил, что с точки зрения энергетики мощность реактора совсем невелика - лишь 100 мегаватт, в том время как мощность обычных ядерных энергоблоков измеряется гигаваттами.

"Но эти 100 мегаватт выделяются в очень маленьком объеме - всего 50 литров, поэтому плотность нейтронного пучка очень высока. Для исследований нужна именно высокая плотность нейтронных пучков, и здесь она в несколько десятков раз выше, чем на любой атомной станции", - сказал ученый.

По его словам, плотность потока нейтронов на этой установке составит 10 в 15-й степени нейтронов в секунду на квадратный сантиметр, а в так называемом центральном канале - 5 на 10 в 15-й степени. "Такого нигде в мире нет", - отметил собеседник агентства.

Лишь три реактора в мире - два в США и один в Европе, в Международном институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция) имеют плотность потока нейтронов 10 в 15-й степени нейтронов.

Сто лет за год

Сфера применения нейтронных потоков от реактора весьма широка, говорит Федоров: "Это фундаментальная физика, физика конденсированного состояния, куда в частности, входит и материаловедческие исследования. Это физика твердого тела, физика жидкости, физика магнитных веществ, магнитного состояния вещества".

В частности, с помощью этой установки можно изучать изменения, которые происходят с материалами в ядерных реакторах.

"Поскольку там потоки нейтронов почти в сто раз сильнее, чем в обычном реакторе, то за год можно будет получить информацию о поведении материала внутри атомной станции в течение 100 лет", - сказал ученый.

Заглянуть глубже

Говоря об отличиях "нейтронного" метода от методов исследования с помощью рентгеновского и синхротронного излучения, Федоров отметил, что нейтроны глубже проникают в вещество.

"Гамма-кванты взаимодействуют с веществом, поэтому поглощаются в очень тонких слоях. Поэтому нужно брать очень тонкие срезы, чтобы исследовать их гамма-квантами. Нейтроны же проникают на большую глубину, то есть можно исследовать большие образцы, можно исследовать "работающие" объекты", - сказал он.

Кроме того, добавил ученый, можно исследовать магнитные свойства вещества, в частности магнитные жидкости.Нейтроны, в отличие от рентгена, могут "видеть" легкие вещества, например, водород и кислород, из которых состоит и биологические материалы.

"Биологические молекулы в основном состоят из водорода, углерода, азота, поэтому их можно очень эффективно исследовать нейтронами. Нейтроны позволяют положение водорода определять хорошо. Он фактически незаменим в исследовании биологических объектов, полимеров", - сказал Федоров.

С помощью нейтронов можно делать нетоксичными ядовитые радиоактивные вещества, которые применяются в медицине. Нейтроны могут "забивать" радиоактивные вещества внутрь углеродных наноструктур - фуллеренов ("сфер" из атомов углерода), делая их нетоксичными.

По словам Федорова, на реакторе ПИК смогут одновременно работать 50 установок, то есть 50 научных групп. У ближайшего конкурента - реактора института Лауэ-Ланжевена - возможности несколько скромнее, на нем могут работать лишь 40 групп.

"Он (реактор в Гренобле) через себя пропускает около 800 экспериментов в год. В Европе пучкового времени примерно в два раза меньше, чем нужно", - сказал собеседник агентства.

Он добавил, что на реакторе ПИК уже хотят работать немецкие ученые. В частности, с одного из нейтронных реакторов в Германии, который закрывается после 50-летней работы, планируется перенести восемь экспериментальных установок на российский реактор.

ИСТОЧНИК: РИА Новости

ДАТА: 29.12.2009

Темы: Исследовательские реакторы, Россия