Золотая радиация
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ — ВНИИЭФ) и достижения наших лыжников на соревнованиях высочайшего мирового уровня. Что общего? Многие читатели, наверное, вспомнят, что в Сарове, где находится ВНИИЭФ, лыжи очень популярны: в городе ежегодно проходят массовые соревнования. Да и саровская школа лыжников воспитала немало выдающихся спортсменов. Все так, но сейчас речь не об этом. Специалисты ВНИИЭФ разработали технологию обработки скользящей поверхности лыж, позволяющую усовершенствовать этот спортивный снаряд весьма почтенного, более чем тысячелетнего, возраста. Рассказывает и. о. директора института ядерной и радиационной физики РФЯЦ — ВНИИЭФ Николай ЗАВЬЯЛОВ: — Сотрудники ВНИИЭФ совместно с учеными НИИ по спортивно-техническим изделиям (ВИСТИ) разработали технологию специальной радиационной обработки скользящей поверхности лыж. В ее основе лежит облучение поверхности пучком ускоренных электронов. Такое воздействие изменяет химическое строение облучаемой полимерной системы. Разрыв одних и образование других химических связей приводят к необратимым изменениям физических и химических свойств полимерного материала. В результате коэффициент трения скольжения уменьшается на 10 – 12 проц. За рубежом аналогов такой технологии не существует. На наших «радиоактивных» лыжах российские спортсмены успешно выступили на Олимпийских играх в Нагано, на заключительных этапах Кубка мира 1998 года…- Расскажите поподробнее о самой технологии. — Воздействие заряженных частиц приводит к изменениям структуры облучаемых объектов. Таким образом, можно добиваться нужных нам результатов, материалов с требуемыми новыми свойствами. В последние годы в нашем институте ведется поиск новых технологий, использование которых обеспечит существенный экономический эффект. По сравнению с обычными термическими и химическими методами воздействия радиационные технологии имеют экономические и технические преимущества, являются экологически чистыми технологическими процессами. Для радиационных исследований и развития новых промышленных технологий во ВНИИЭФ был создан линейный резонансный ускоритель электронов ЛУ-10 – 20. Обработка скользящей поверхности лыж — один из возможных способов использования нашей разработки, — уточнил Николай Завьялов. — Есть и другие способы, более важные для народного хозяйства. Экономия природных ресурсов за счет использования отходов производства приобретает все большее значение, ведь она позволяет наряду с экономическими решать и важные экологические задачи. Наибольшее значение это имеет в отношении полимерных систем на основе насыщенных каучуков, например, бутилкаучука (БК), используемого в производстве шин. Этот материал, обладая высокой стойкостью к воздействию кислорода, озона, солнечной радиации и бактерий, на длительный период загрязняет окружающую среду. В то же время БК — ценное сырье для повторного использования. Применяемые ныне способы радиационной деструкции отработанных резин из БК требуют предварительного измельчения материала в крошку размером в 1 мм. Кроме того, они создают опасность загрязнения радиоактивными материалами производственных площадей. Совместно с Центром по разработке эластомеров при Казанском государственном технологическом университете институт ядерной и радиационной физики РФЯЦ — ВНИИЭФ провел успешные эксперименты по применению электронных пучков для деструкции отработанной резины без дополнительной операции дробления материала и опасности экологического загрязнения окружающей территории. Предварительные лабораторные исследования показали возможность повторного использования материалов из БК в производстве без снижения качества изделий. Кроме того, во ВНИИЭФ идут работы по использованию линейного резонансного ускорителя электронов в радиационно-термических способах переработки нефтяного сырья. На сегодняшний день основными способами переработки нефти являются каталитические процессы: каталитический крекинг, каталитический пиролиз и каталитический риформинг нефти. Применение катализаторов требует дополнительных временных и технологических затрат: производство катализаторов, предварительная очистка сырья от веществ, которые могут дезактивировать катализатор, необходимость регенерации отработанных катализаторов. Во ВНИИЭФ проводились эксперименты на тормозном излучении в стационарном режиме. Исследователи пришли к выводу, что полученные результаты в основном соответствуют имеющимся данным по использованию традиционных методов обработки. Но при этом получен дополнительный выход легких бензиновых фракций до 5 проц. объема; наблюдалось резкое снижение вязкости получаемого мазута; получено значительное количество водорода, предельных и непредельных углеводородов, являющихся ценным сырьем для химической промышленности. Так что использование радиоактивного облучения сулит большие успехи не только на спортивной арене, но и во многих отраслях промышленности. А это не менее ценно, чем олимпийское «золото».
