ПЦФ
Срок реализации: 2021-2023
BR09158499 — Развитие комплексных научных исследований в области ядерной и радиационной физики на базе казахстанских ускорительных комплексов
Актуальность | Разработка и создание гибридных ядерных реакторов и перспективных реакторов термоядерного синтеза основывается, прежде всего, на новых прецизионных данных по ядерным реакциям и выходам осколков деления на легких, в том числе, экзотических ядрах и трансурановых ядрах, соответственно. Ядерные константы, получаемые на ускорительных комплексах при измерении сечений ядерных реакций на ядрах от лития до свинца при низких энергиях, и выходы осколков деления на ядрах ториевого цикла, востребованы международным банком ядерных данных EXFOR (МАГАТЭ). Такая база ядерных констант обеспечивает проведение корректного моделирования экономичного и безопасного энергетического баланса перспективных ядерно-энергетических установок. Безопасность и экономичность атомных станций в значительной степени определяется длительными сроками эксплуатации конструкционных материалов ядерных реакторов при высоких дозах радиации. Достижение высокой степени выгорания ядерного топлива и сроки безопасной эксплуатации атомных реакторов ограничиваются радиационной стойкостью материалов тепловыделяющих сборок, оболочек тепловыделяющих элементов, других внутриреакторных компонентов. Поэтому развитие материаловедческих исследований, направленных на изучение тонкой структуры конструкционных сталей и сплавов, выявление взаимосвязи структурных изменений, протекающих на атомарном уровне, с физико-механическими характеристиками материалов актуально. |
Цель | Цель исследований – проведение фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной и радиационной физики, ускорительной техники на базе казахстанских ускорительных комплексов по созданию баз константного обеспечения, востребованных для развития новых перспективных ядерных и радиационных технологий на основе мирного использования атомной энергии. |
Ожидаемые результаты | Новые экспериментальные данные по дифференциальным, дважды-дифференциальным и интегральным сечениям, по массовым и энергетическим характеристикам осколков деления из взаимодействия протонов и дейтронов с ядрами для характеризации процессов, происходящих в звездах и перспективных ядерно-энергетических установках. Учет эффекта несферичности при трехмерном рассеянии в ядерных реакциях. Новые экспериментальные знания по влиянию облучения тепловыми и быстрыми нейтронами, заряженными частицами и тяжелыми ионами на изменения фазового структурного состояния, механических и коррозионных характеристик конструкционных материалов перспективных ядерных реакторов, в том числе конструкционной стали нового поколения ЭК-181. Новые данные по влиянию имплантации гелия на структуру и свойства твердооксидных ионных проводников на основе скандата лантана. Развитие количественного метода анализа элементного состава аэрозолей на пучках тяжелых ионов. Оптимизированные системы ускорителя ДЦ-60 для получения интенсивных пучков ионов. |
Достигнутые результаты | Новые экспериментальные данные по дифференциальным, дважды-дифференциальным и интегральным сечениям, по массовым и энергетическим характеристикам осколков деления из взаимодействия протонов и дейтронов с ядрами для характеризации процессов, происходящих в звездах и перспективных ядерно-энергетических установках. Учет эффекта несферичности при трехмерном рассеянии в ядерных реакциях. Новые экспериментальные знания по влиянию облучения тепловыми и быстрыми нейтронами, заряженными частицами и тяжелыми ионами на изменения фазового структурного состояния, механических и коррозионных характеристик конструкционных материалов перспективных ядерных реакторов, в том числе конструкционной стали нового поколения ЭК-181. Новые данные по влиянию имплантации гелия на структуру и свойства твердооксидных ионных проводников на основе скандата лантана. Развитие количественного метода анализа элементного состава аэрозолей на пучках тяжелых ионов. Оптимизированные системы ускорителя ДЦ-60 для получения интенсивных пучков ионов. |
ФИО членов исследователь-ской группы (должность, степень) с их идентификаторами (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, если имеются) и ссылками на соответствующие профили | 1 Руководитель программы – Буртебаев Н., д.ф.-м.н., проф., зав. лаб. Scopus Author ID – 6602650804, ORCID ID – 0000-0002-4715-9604 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6602650804 https://orcid.org/0000-0002-4715-9604 2 Жолдыбаев Т.К., к.ф.-м.н., асс. проф., зав. лаб. Scopus Author ID – 8433851200, ORCID ID – 0000-0003-3534-1000 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=8433851200 https://orcid.org/0000-0003-3534-1000 3 Квочкина Т.Н., к.ф.-м.н., зав. лаб. Scopus Author ID – 36813633200 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=36813633200 4 Красовицкий П.М., к.ф.-м.н., и.о. зав. лаб. Scopus Author ID – 26423073800 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=26423073800 5 Цай К.В., д.ф.-м.н., доцент, ВНС Scopus Author ID – 7201565799, ORCID ID – 0000-0003-2817-9674 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=7201565799 https://orcid.org/0000-0003-2817-9674 6 Кислицин С.Б., к.ф.-м.н., нач. отдела Scopus Author ID – 6603367655, ORCID ID – 0000-0003-4903-1185 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6603367655 https://orcid.org/0000-0003-4903-1185 7 Хромушин И.В., к.ф.-м.н., зав. лаб. Scopus Author ID – 6506790112, ORCID ID – 0000-0003-1127-7462 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6506790112 https://orcid.org/0000-0003-1127-7462 8 Верещак М.Ф., к.ф.-м.н., ВНС Scopus Author ID – 6508089285 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6508089285 9 Горлачев И.Д., к.ф.-м.н., нач. группы Scopus Author ID – 24070323700 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=24070323700 10 Иванов И.А., магистр физики, нач. циклотрона ДЦ-60 Scopus Author ID – 57077720200, ORCID ID — 0000-0002-9716-3898 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57077720200 https://orcid.org/0000-0002-9716-3898 |
список публикаций (со ссылками на них) и патентов | Список опубликованных работ за 2021 год В зарубежных изданиях: 1 Tsay K.V., Rofman O.V., Kudryashov V.V., Yarovchuk A.V., Maksimkin O.P. Influence of neutron irradiation and ageing on behavior of SAV-1 // Nuclear Engineering and Technology. – 2021. – Vol.53. – P.3398-3405. (Web of Science: Impact factor: 2.341, Q1). 2 Vereshchak M.F., Manakova I.A., Shokanov A.K., Suslov E.E., Tleubergenov Zh.K, SmikhanYe.A. Scanning conversion electronic Mössbauer spectroscopy of local surface layers of materials // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. – 2021. – Vol.502. – P.102-105. (Web of Science:Impact factor: 1.377, Q4). 3 Gorlachev I., Gluchshenko N., Ivanov I., Kharkin P., Kireyev A., Koztayeva U., Kurakhmedov A., Pen’kov F., Platov A., Sambayev Y., Zdorovets M. X-ray production cross section induced by carbon ions // Nuclear Instruments and in Physics Research B. – 2021. – Vol.499. – P.100-106. (Web of Science: Impact factor: 1.377, Q4). 4 Ivanov I.A., Alin M., Koloberdin M.V., Sapara A., Kurakhmedov A.E., Kozlovskiy A. L., Zdorovets M.V., Uglov V.V. Effect of irradiation with heavy Xe22+ ions with energies of 165–230 MeV on change in optical characteristics of ZrO2 ceramic // Optical Materials. – 2021. – Vol.120. – P.111479. (Web of Science: Impact factor: 3.08, Q3). 5 Manakova I.A., Vereshchak M.F., Shokanov A.K., Suslov E.E., Tleubergenov Zh.K., Smikhan E.A. Study of structural transformations in metallic zirconium irradiated with high-energy 57Fe ions // Book of Abstracts International Conference on the Applications of the Mössbauer Effect. Brasov, Romania. – 2021. – P.127. 6 Krassovitskiy P., Fedosimova A., Pen’kov F. Direct calculation of quasi-stationary states of the neutron plus nonspherical nucleus system // Book of Abstracts LXXI International Conference «Nucleus-2021». – Saint-Petersburg, 20-25 September, 2021. – P.56. В отечественных изданиях: 1 Жолдыбаев Т.К., Мукан Ж., Керимкулов Ж.К., Насурлла М., Садыков Б.М., Алиева Г.Ж., Усабаева Г. Интегральные сечения реакции (p,xp) из взаимодействия протонов с энергией 22 МэВ с родием и медью // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.60-61. 2 Диков А.С., Рофман О.В., Иванов И.А, Байгонов М.Т. Изменения в структуре стали ЭК-181, вызванные облучением ионами криптона при температуре 350°C // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.117-118. 3 Акаев С.О., Кислицин С.Б., Партыка Я. Кинетика десорбции гелия из стали 12Х18Н10Т при разных условиях насыщения // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.126. 4 Хромушин И.В., Аксенова Т.И. Влияние облучения ионами аргона на свойства протонных проводников на основе LaScO3 // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.109-110. 5 Верещак М.Ф., Манакова И.А., Шоканов А.К., Суслов Е.Е., Тлеубергенов Ж.К. Выявление влияния высокодозного ионного облучения на структурно-фазовое состояние сплава Zr-57Fe // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.113. 6 Alimov D.K., Burtebayev N., Boztosun I. , Janseitov D., Mukhamejanov Y., Nassurlla M., Khojayev R., Sabidolda A. Reanalysis of elastic scattering of alpha particles by 11B nuclei at low energies // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.34-35. 7 Nassurlla Maulen, Burtebayev N., Sakuta S.B., Alimov D.K., Nassurlla Marzhan, Sabidolda A., Khodjaev R., Urkinbayev A. Study of (d,d) and (d,t) reactions on 11В nuclei at energy of 14.5 MeV // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.38. 8 Буртебаев Н., Дьячков В.В., Зарипова Ю.А., Юшков А.В., Насурлла Маулен, Ходжаев Р.А., Сабидолда А. Изучение кластерных состояний в реакции d+11B при энергии 14,5 МэВ // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.58. 9 Яровчук А.В., Цай К.В., Диков А.С., Максимкин О.П. Влияние нейтронного облучения на склонность к коррозии под постоянной нагрузкой аустенитной стали12Х18Н10Т, находящейся в различном структурно-фазовом состоянии // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.109. 10 Цай К.В., Рофман О.В., Яровчук А.В., Отставнов М.А., Максимкин О.П. Изменение микроструктуры и коррозионных свойств реакторного сплава САВ-1 после длительного нейтронного облучения и пострадиационного термического старения // Тезисы III Международного научного форума «Ядерная наука и технологии», посвященный 30-летию Независимости Республики Казахстан. – Алматы, Республика Казахстан, 20-24 сентября, 2021. – С.116. |
