Ученые Томского политехнического университета создали не имеющий мировых аналогов тренажер для производств по разделению изотопов. Разработка уже внедрена на двух предприятиях Росатома. С помощью тренажера сотрудники этих предприятий отрабатывают алгоритмы действий при возникновении нештатных аварийных ситуаций на производстве. Кроме этого, политехники адаптировали тренажер для студентов вуза, и теперь на нем отрабатывают навыки будущие атомщики.

"В ядерно-топливном цикле самая сложная задача - получение изотопно-модифицированного ядерного топлива. Дело в том, что природная смесь урана не пригодна для ядерного реактора. Ее необходимо обогащать. Осуществляется это как раз с помощью процесса разделения изотопов. Это сложный и высотехнологический процесс изменения изотопного состава вещества, состоящего из смеси различных изотопов одного химического элемента. Из одной смеси изотопов или химических соединений на выходе процесса получают две смеси: одна с повышенным содержанием требуемого изотопа (обогащенная смесь), другая с пониженным (обедненная смесь). Трудность этого процесса заключается в том, что изотопы обладают практически одинаковыми физико-химическими свойствами, и разделить их очень сложно. Именно поэтому не многие страны обладают подобной технологией. Сегодня такие производства есть в России, Франции, США, Японии, Китае, Голландии, Германии, Иране, Пакистане. Исторически сложилось так, что в США и Франции для разделения изотопов используется газовая диффузия, а в России - более эффективный, на мой взгляд, метод - газовые центрифуги, которые можно использовать не с одной целью, как на зарубежных предприятиях, а для выполнения различных производственных задач. Однако оборудование это очень сложное и дорогое", - рассказывает доцент Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Сергей Тимченко.

Газовая центрифуга вращается на высоких скоростях. Центробежная сила придавливает газ с содержащимися в нем изотопами к стенке, за счет диффузии более легкие изотопы занимают свой радиус, а более тяжелые - свой. Усиливает этот эффект особая гидравлика центрифуги. Далее их переводят из газовой в твердую фазу и получают металлический уран, а затем прессуют его в ТВЭЛы.

"Современная газовая центрифуга может работать несколько десятков лет. Именно поэтому очень важно поддерживать необходимый технологический режим, чтобы сохранять это дорогостоящее оборудование в рабочем состоянии, - описывает процесс Сергей Тимченко. - Могут возникнуть и аварийные ситуации - отключение электроэнергии, износ оборудования, гидравлическая волна и так далее. Важно, чтобы персонал мог как можно быстрее на это отреагировать. Для этого действия сотрудников должны быть отточены до автоматизма. Отрабатывать такие ситуации в жизни, на работающем оборудовании практически невозможно. Вспомнить и суметь применить знания из толстенной инструкции в момент возникновения аварии, не имея опыта физических действий, тоже проблематично. Чтобы решить эту проблему, по заказу наших партнеров из Росатома, мы создали тренажер, который помогает нарабатывать персоналу опыт действий в аварийных ситуациях", - объясняет Сергей Тимченко.

Самые распространенные аварийные ситуации связаны с отказом оборудования. Например, может сломаться или остановиться компрессор, или же выйдут из строя клапаны. Кроме этого, из-за износа в процессе долгой эксплуатации может начать разрушаться сама газовая центрифуга. Разрушившись, она может повредить другие, целые центрифуги. В таких случаях нужно уметь правильно разобраться в ситуации и, желательно, с минимальным материальным ущербом.

"С такими штатными ситуациями на предприятиях, как правило, проблем не возникает. Но бывают и крупные, нештатные аварии, при возникновении которых нужно суметь быстро принять меры. Например, если случится перерыв в подаче электричества из-за аварии на энергосетях или другая крупная проблема. В наш тренажер установлены как раз такие ситуации", - говорит Сергей Тимченко.

Он уточняет, что тренажер уже внедрен на предприятия Росатома - АО "СХК" ("Сибирский химический комбинат") и АО "ПО "Электрохимический завод". С помощью него на СХК специалисты подтверждают квалификацию - в частности, работа на тренажере ТПУ была включена в один из экзаменов на предприятии.

Добавим, после внедрения тренажера на предприятиях, ученые ТПУ решили использовать его также для обучения студентов-атомщиков. За несколько лет тестовую версию тренажера прошел уже не один курс политехников. В 2017 году его внедрение в учебный процесс было полностью завершено.

Справка:
ТПУ - участник Проекта 5-100, ключевым результатом которого должно стать появление в России к 2020-му году современных университетов-лидеров с эффективной структурой управления и международной академической репутацией, способных задавать тенденции развития мирового высшего образования.

Похожие новости

  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    1036
  • 04/10/2016

    В Airbus Safran Launchers заинтересовались созданным в Томске наноматериалом

    ​Airbus Safran Launchers (совместное предприятие авиакосмического концерна Airbus Group и французской корпорации Safran) заинтересовалась разработанной в Томском госуниверситете технологией получения наноматериала - легкого, как алюминий, и прочного, как сталь, сообщил завлабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ВУЗа Александр Ворожцов.
    1178
  • 02/06/2017

    Алтайский госуниверситет встречает молодых ученых - участников Всероссийского конкурса СНО

    ​1 июня Алтайский государственный университет встречает участников III Всероссийского конкурса студенческих научных обществ и конструкторских бюро, в котором примут участие более 60 студенческих научных объединений со всей России.
    1186
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    1639
  • 03/07/2017

    Абитуриенты Томского госуниверситета создали бота для Telegram, сообщающего результаты ЕГЭ

    ​Абитуриенты Владимир Лебедев и Денис Шарапов подали документы в ТГУ одними из первых. Для поступления они выбрали недавно созданный Институт прикладной математики и компьютерных наук. Такой выбор не был спонтанным - ребята давно уже занимаются программированием, а примерно месяц назад они создали бота для Телеграм, который сообщал о результатах ЕГЭ.
    929
  • 20/03/2018

    Способ активации нанопорошка алюминия, разработанный учеными ТПУ, вошел в 100 лучших изобретений России

    ​Способ активации нанопорошка алюминия путем термического воздействия, разработанный научным коллективом Томского политехнического университета, вошел в число ста лучших изобретений России за 2017 год.
    400
  • 13/03/2018

    В Томске создают безэкипажный катер для работы с подводными аппаратами

    ​Безэкипажный катер, который разрабатывают ученые и магистранты Томского политехнического университета (ТПУ), позволит обслуживать подводные аппараты и навигационное оборудование для них, сообщил ТАСС научный руководитель проекта, заведующий лабораторией телекоммуникаций, приборостроения и морской геологии ТПУ Юрий Чурсин.
    323
  • 07/07/2016

    В ТПУ разработали универсальный порошок для дактилоскопии

    ​Универсальный порошок для дактилоскопии разработали в Томском политехническом университете. Авторами идеи стали студенты Энергетического института ТПУ. Основные преимущества новой разработки - получение более четкого следа отпечатка и универсальность.
    1293
  • 06/07/2016

    В Томском политехе разработали агроробота

    Ученые Юргинского технологического института (ЮТИ) Томского политехнического университета вместе со студентами разрабатывают агроробота, который сможет пахать землю, обрабатывать растения от вредителей и косить траву.
    1341
  • 07/08/2017

    Магистрант ТПУ будет разрабатывать алгоритмы для работы с большими данными

    ​Абитуриент Томского политехнического университета Алексей Кульневич - выпускник Северного (Арктического) федерального университета имени имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск) - стал победителем олимпиады "Прорыв".
    727