Неэнергетическое применение ядерных технологий

Non energy applications of nuclear technologies

Аннотация курса

Общеизвестно, что основное применение ядерных технологий - генерация электроэнергии на атомных электростанциях. Однако, ядерные технологии, кроме электроэнергетики, занимают важное место в науке, медицине, промышленности и т. д. Основной темой данного курса является т.н. «неэнергетическое» применении ядерных технологий в промышленности, транспорте, ядерной медицине, сельском хозяйстве и науке. Особое внимание будет уделено производству стабильных и радиоактивных изотопов. Студенты также ознакомятся с историей открытия и изучения свойств изотопов, со становлением ядерной физики как науки и созданием ядерных технологий в середине прошлого века.
Занятия проводятся с использованием мультимедийного оборудования
Презентация дисциплины

Авторы и/или преподаватели

Корноухов В.Н.
Корноухов Василий Николаевич
Ученая степень
кандидат физико-математических наук
Об авторе/преподавателе

h-index: 26

Темы курса

1. Радиоактивность и изотопы: история открытия.
Вехи открытия радиоактивности.
2. Становление ядерной физики.
Этапы развития представления о природе материи от древней Греции до современной ядерной физики.
3. Создание атомной промышленности в 1939-1945.
Этапы становления ядерной промышленности в мире и СССР в годы Второй Мировой Войны.
4. Исследовательские реакторы.
Типы исследовательских реакторов. Назначение (применение) исследовательских реакторов.
5. Исследовательский реактор ИРТ МИФИ
Атомный центр МИФИ. Основные характеристики бассейнового водо-водяного реактора ИРТ МИФИ. Исследования, проводимые на реакторе ИРТ МИФИ
6. Реакторные методы производство радиоактивных изотопов (на нейтронах)
Ядерные реакции с нейтронами. Классификация реакторных радионуклидов. Стратегия получения целевого радиоизотопа путем облучения нейтронами: Получение изотопов трансурановых элементов.
7. Производство радиоактивных изотопов путем извлечения из ОЯТ
Основные представления о ядерном топливном цикле. Состав отработанного ядерного топлива ОЯТ. Основные этапы переработка ОЯТ.
8. Производство радиоактивных изотопов на циклотронах и ускорителях
Ускорители заряженных частиц для наработки протонно-избыточных ядер. Линейные ускорители. Циклические ускорители.
9. Получение стабильных и долгоживущих изотопов: Физические методы разделения изотопов
Молекулярно-кинетические методы. Электромагнитный метод. Плазменные методы
10. Получение стабильных изотопов: физико-химические методы разделения изотопов.
Химический изотопный обмен («газ-жидкость», обмен с твердой фазой). Ректификация. Электрохимический метод. Оптические методы разделения изотопов. Лазерное разделение в парах.
11. Ядерные технологии в промышленности
Химический изотопный обмен. Ректификация. Электрохимический метод. Оптические методы разделения изотопов. Лазерное разделение в парах.
12. Применение в промышленности (продолжение)
Радиационная обработка продуктов питания. Стерилизация насекомых, селекция и генетика растений. Радиационная экология.
13. Применение в сельском хозяйстве
Термоэлектрические генераторы Ядерные двигатели для ледоколов и атомных подводных лодок. Ядерные двигатели для спутников. Ядерные энергетические установки космического назначения .
14. Применение в ядерной медицине
Радиоизотопная диагностика в ядерной медицине: ПЭТ (Позитронно-эмиссионная томография) ОФЭТ (Однофотонная эмиссионная томография). Генераторы радионуклидов. Радиационная терапия в ядерной медицине Нейтронозахватная терапия
15. Применение изотопов в науке
Метод изотопных индикаторов (изотопная маркировка) Радиоактивные индикаторы в археологии. Изотопы для поиска безнейтринного двойного бета распада. Эталон веса на основе изотопа Si-28