Сегодня в рамках спецпроекта редакция «Иркутск Сегодня» посетила опытный участок Института геохимии имени Виноградова СО РАН. Здесь иркутские ученые и технологи выращивают ионные кристаллы широкого спектра (BaF2, SrF2, CaF2, LaF3, LiF). Опытный участок ИГХ — единственный на всю Россию и республику Беларусь производит детекторы ДТГ-4 для измерения радиации и сейчас работает над созданием линии кварцевых концентраторов. Начальник участка Игорь Алексеевич Елисеев провел журналистов по лабораториям и рассказал о работе, о которой в Иркутске, наверное, мало кто знает. А тут творится не просто наука: небольшой отдел совмещает и научную деятельность и производственную. 

тайны.jpg 
тайны1.jpg 
Единственное в стране производство монокристаллических детекторов ДТГ-4 Еще в далеких 80-х впервые здесь был создан монокристаллический детектор ионизирующего излучения ДТГ-4 (измеряет радиацию). Его преимущества: тканеэквивалетность, то есть способность поглощать ионизационное излучение в той же мере, что и тело человека; высокая механическая прочность, негидроскопичность. Как рассказал нам Виктор Филиппович Ивашичкин, стоявший у истоков создания участка, с 83-го года институт начал выпуск и поставки детекторов военным, а также медицинским учреждениям. А через пару лет, в апреле 1986-го, произошла катастрофа на Чернобыльской АЭС. 

тайны2.jpg 
Из рассказа Виктора Филипповича «1 января 1986 года я стал начальником участка, мы уже стали реализовывать полупромышленный выпуск детекторов, создавали и другое оборудование. И тут Чернобыль. Из нашего отдела после катастрофы туда поэтапно были направлены 15 специалистов с нашими детекторами. Институту поручили увеличить их выпуск. В 87-м году я отвез в зону Чернобыльской АЭС 10 тысяч детекторов для определения радиации. Там мы обучали работать с дозиметрами другие группы ученых и сотрудников различных ведомств, задействованных на работах по ликвидации катастрофы. Для работы привлекли Ангарский электролизно-химический комбинат, на котором была возможность производить большие партии детекторов.» 

тайны3.jpg 

Заслуги сибирских ученых были высоко оценены. В 2004 году создатели детектора ДТГ-4 (Непомнящих А.И., Мироненко С.Н. и Раджабову Е.А.) были награждены Премией Правительства РФ по науке и технике. 

Что представляют из себя ДТГ-4? 

Они выглядят вот так — маленькие кристаллы. 

тайны4.jpg 
Сначала из исходного материала (фторид лития) в формообразователе, помещенном в печь при температуре около тысячи градусов в вакууме выращивают стержни, используя активаторы, фториды магния и титана. 

тайны5.jpg
​​
После эти стержни разрезают на маленькие кристаллы, похожие на стразы, отбраковывают те, что не подходят по геометрическим размерам и свойствам поверхности. 

У отобранных детекторов определяется чувствительность к ионизирующему излучению и на основе этих измерений формируют партии. В институте сейчас производят порядка 50 тысяч детекторов в год. Детекторы предназначены для работы в качестве чувствительного элемента дозиметра (прибора для измерения экспозиционной дозы излучения). 

Преимущество детекторов, которые производит Иркутский институт – тканеэквивалентность, высокая чувствительность, малая погрешность при обработке результатов, высокая временная и дозовая стабильность, серийное производство и как следствие приемлемая стоимость. Принцип действия заключается в  следующем — детектор накапливает энергию передаваемую ему ионизирующим излучением, а затем при нагреве он отдает накопленную энергию в виде света, которое регистрируют специальным оборудованием. Сколько излучения он накопил, столько света отдаст. Дозиметр считает сколько квантов света и при какой температуре нагрева высветилось и на основе этой информации высчитывает какую дозу радиации получил человек, который носил данный детектор. 

тайны6.jpg 

До создания ДТГ-4 использовали немного другие детекторы — прессованный фторид литий, но они были непрочные и гигроскопичными, и часто бывало что они рассыпались не позволяя определить полученную дозу. 

Линия кварцевых концентраторов 

Продолжая работу над производством детекторов, опытный участок одновременно работает над запуском новой линии опытно-промышленного выпуска высокочистых кварцевых концентраторов. 

тайны7.jpg 

По линии нас провел руководитель опытного участка кандидат технических наук Игорь Алексеевич Елисеев. Работа по выпуску этих материалов только начинается и представляет большой интерес в будущем. И хотя объёмы данной продукции не поражают воображение (потребность в России в ОЧК не превышает 100 тонн), без них не обходится не одно Hi-End производство. Высокочистые кварцевые концентраты необходимы для получения полупроводникового кремния, в производстве обтекателей ракет и самолетов, а также лабораторной посуды и стекол для оптических приборов. 

Однокомпонентное кварцевое стекло, изготавливаемое из данных концентратов, концентрирует в себе такие свойства как высокая химическая стойкость, механическая прочность, высокая твердость, высокая температура размягчения и одновременно очень низкий коэффициент теплового расширения, широкий диапазон прозрачности начинающийся в инфракрасном и заканчивающийся в ультрафиолете. Одна чаша из такого стекла может стоить более 10 тысяч рублей. 

тайны8.jpg 

Производство кварцевых концентраторов выглядит следующим образом. Кварциты дробятся и из них выделяется рабочая фракция 100-450 мкм, данная фракция кварцевого песка проходит многочисленные степени очистки включающие в себя флотацию, магнитную сепарацию, химическую очистку в смеси соляной и плавиковой кислоты. В результате всех этих операций их кварцитов получают материал в тонне которого находятся не более 10 грамм примесей других элементов. Это и есть кварцевый концентрат. Полученный кварцевый концентрат идет или на получение шликера предназначенного для получения кварцевой керамики или как сырье для получения кварцевого стекла. 

тайны9.jpg 

В России в настоящее время есть только одно действующее производство кварцевых концентратов – Кыштымский ГОК. Сырьем для их получения является жильный кварц -горный хрусталь. Институтом геохимии СО РАН было открыто принципиально новое месторождение суперкварцитов, отличающихся высокой химической чистотой. На их основе была разработана технология получения кварцевых концентратов  опытно-промышленная реализация которой и планируется на Опытном участке. 

Получение мультикремния 

В институте создают технологию получения мультикремния для изготовления солнечных элементов. 

тайны10.jpg 

«Сейчас практически все бытовые солнечные элементы производит Китай. Там их получают также из кремния по традиционной трихлорсилановой технологии. Мы же предлагаем получать мультикремний без использования хлора, за счет высокой чистоты исходных кварцитов, найденных в Восточном Саяне, и предложенной нами технологии очистки расплава кремния при помощи водяного пара с последующей направленной кристаллизацией. Пока что китайские заводы обеспечивают мультикремнием весь мир, продавая его по низкой цене. Однако существующие мощности позволяют обеспечить рынок кремния при текущем росте потребления не далее 2026-2028 года. Затем возникнет дефицит кремния  и потребуется запуск новых заводов. И именно в этот период появится возможность в реализации нашей технологии получения мультикремния в промышленном масштабе». 

​​Сотрудники опытного участка работают и с другими материалами, например, с фторидом бария, фторидом стронция, фторидом лантана. Всего здесь шесть сотрудников, но они ведут колоссальную работу, причем, во многом за счет собственных средств. 

​«Работы много, работа интересная и мы будем рады если кто-то захочет валится в наш дружный коллектив. Мы ищем электронщиков для ремонта и модернизации оборудования, химиков для вновь создаваемой линии кварцевых концентратов, нужен токарь было бы желание, а работу мы найдем!». 

тайны11.jpg 


Анастасия Украинская. Фото Юрия Орлова. «Иркутск Сегодня» 

Похожие новости

  • 08/09/2020

    Технология по извлечению ртути на площадке «Усольехимпрома» рекомендована к рассмотрению Федеральному экологическому оператору

    ИРНИТУ представил технологию гравитационного способа извлечения ртути из грунта и строительных конструкций на первом заседании научно-технического совета (НТС) при Федеральном операторе по обращению с отходами I и II классов.
    570
  • 13/07/2020

    Институты СО РАН продолжают набор в аспирантуру: ИАиЭ, НИОХ, ИМБТ, ИДСТУ, ИФП, ИУХМ ФИЦ УУХ СО РАН

    ​​Приём в аспирантуру ИАиЭ СО РАН на 2020/2021 учебный год  Приём на обучение по программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре осуществляется на места в рамках контрольных цифр приёма граждан на обучение за счёт бюджетных ассигнований федерального бюджета.
    979
  • 06/08/2020

    Байкальскую биотехнологическую долину предложено создать в рамках НОЦ «Байкал»

    Байкальскую биотехнологическую долину предложено создать в рамках Научно-образовательного центра «Байкал». Проект «Байкальская биотехнологическая долина» был разработан на форсайте Байкальского региона в 2017 году при участии НИИ биологии ИГУ и при поддержке Агентства инвестиционного развития Иркутской области.
    529
  • 25/08/2020

    Академик Николай Ляхов рассказал, как предотвращать взрывы аммиачной селитры

    4 августа в Бейруте произошел мощный взрыв, в котором  погибли люди, и пострадало множество кварталов города, в том числе оказалось задето взрывной волной посольство России. Академик Николай Ляхов, много лет возглавлявший Институт химии твердого тела и механохимии Со РАН, дал комментарии по этому поводу.
    230
  • 19/05/2020

    Мнение: Актуальные научные вызовы эпохи коронавируса

    Обрушившаяся на человеческое сообщество пандемия коронавируса и произошедшие в первые три месяца 2020 года глобальные изменения сложившегося образа жизни в ближайшее время станут (и уже стали) центром мировых дискуссий: философских, политических, исторических, экономических и гуманитарных.
    762
  • 11/10/2018

    Алтайские учёные создали экологичную наноцеллюлозу

    Бийские учёные хотели изготовить целлюлозу новым, биотехнологическим методом. Но в результате получили нановещество с уникальными свойствами.  Заслуги целлюлозы перед человечеством исключительно велики.
    926
  • 27/02/2019

    Круглый стол «Композитные материалы — перспективы в Сибири»

    28 февраля, в 14-00 в редакции "Российской газеты" состоится круглый стол, посвященный перспективам создания и использования современных композитных материалов в Сибири. В дискуссии примет участие начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Александр Люлько.
    996
  • 27/04/2017

    Академический, прикладной, эффективный: интервью академика Валентина Николаевича Пармона

    ​Научный руководитель Института катализа СО РАН академик Валентин Пармон считает, что настоящее мерило достижений ученого в технических науках — промышленные технологии. Валентин Пармон — один из самых авторитетных в мире ученых в области катализа и фотокатализа, химических методов преобразования энергии, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, термодинамики неравновесных процессов.
    1995
  • 21/08/2020

    Прошлое, настоящее и будущее Института систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН

    ИСЭМ организован как Сибирский энергетический институт 19 августа 1960 года. В 1997-м — получил современное название. Время создания Института систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН в Иркутске совпало с переориентацией экономических и трансграничных интересов страны к ее восточным регионам и с перемещением производительных сил на восток, что во многом является прообразом современной Стратегии пространственного развития России.
    478
  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    463