Программа создания и развития Физико-технологического института Уральского федерального университета имени первого

Вид материала

Программа

Содержание Приложение 2. Инновационно-ориентированная образовательная платформа Приложение 3. Характеристика научных направлений Ожидаемые результаты. Перечень ключевых опубликованных работ, в т.ч. в зарубежных изданиях Электроника больших мощностей Краткая характеристика тем направления и ожидаемые результаты Перечень основных патентов Кадровое обеспечение Наноматериалы и нанотехнологии Перечень основных патентов Кадровое обеспечение Реакторные технологии

Подобный материал:

• Концепция создания уральского федерального университета согласовано, 395.43kb.
• Концепция создания уральского федерального университета согласовано, 395.34kb.
• Журнал «Современная экономика» №5 (17) 2011, 42.96kb.
• Журнал «Современная экономика» №10 (10) 2010, 81.19kb.
• 15 в филиалах и представительствах в 15 городах России, 360.81kb.
• «Перспективы развития казначейской системы», 41.6kb.
• Утверждаю руководитель тти южного федерального университета, 68.5kb.
• Тезисы доклада в одном экземпляре на бумажном носителе, 64.2kb.
• Программа 24 27 февраля 2012, 150.08kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины Бийск бпгу имени В. М. Шукшина, 1610.7kb.

Приложение 2. Инновационно-ориентированная образовательная платформа

Пояснения к образовательной платформе ФТИ

Инновационно-ориентированная образовательная платформа ФТИ представлена пятью структурными элементами:

1. Предметное содержание читаемых дисциплин отражает все достижения классического физико-технического образования, дополненные новыми (еще не освоенными педагогикой) научными знаниями. При этом под классическим образованием (1.1) понимаются три взаимообусловенные составляющие: фундаментальные естественно-научные знания; интегрированная инженерно-техническая и специальная подготовка, включающая обязательную научно-исследовательскую работу студентов; тесная связь с производством, академической и отраслевой наукой. Новейшие знания (1.2) представляют собой факты, закономерности, модели и теории, полученные в «реальном» времени их появления в оперативных средствах коммуникации (прежде всего, в Интернете) и в ходе собственных творческих поисков обучающих и обучаемых.

2. Средства структуризации предметного содержания призваны дать единую структуру из учебных планов, рабочих программ, терминологии, систем терминов и понятий в виде хорошо организованного хранилища знаний, регулярно пополняемого, актуализируемого, достраиваемого и используемого в разрешении сложных проблемных ситуаций в учебе и практической деятельности. Это требует создания и/или достройки иерархического и сетевого каркаса из основных терминов и связей между ними; наполнения терминов и связей структурированным по опциям (дефиниции, библиография, модели, примеры) контекстом; управления знаниями при их извлечении по ситуационному запросу, протоколирования диалога по разрешению проблемных ситуаций.

3. Информационно-коммуникационная поддержка включает: компьютерные средства стационарного учебного процесса с обеспечением мультимедийности, гипертекстовости, полиэкранности и т.п.; дистанционное образование с управляемым интеллектуальным диалогом «обучаемый – АОС» через е-лёнинг, в том числе со спутниковой связью, электронной перепиской через форумы, телемостами, телеконференциями, телетьютерингом, IP-хелпингом и т.п.; виртуально-тренажерное обеспечение учебного процесса с лабораториями виртуальной реальности, тренажерными комплексами по сферам деятельности и т.п.

4. Инновационная культура субъектов образовательного процесса (обучающегося и обучающего) формируется в процессе реализации образовательных программ и включает в себя компетенции личности, систему личностных свойств-ценностей (общезначимых принципов, идеалов, определяющих направленность и мотивацию человеческой деятельности, поведения, поступков), социализацию личности (приобщение личности к существующим в обществе нормам, социокультурному опыту) и культуру инновационного предпринимательства, как фактора, увязывающего воедино знания, полученные в вузе, исследовательские навыки, опыт производства и искусство предпринимательства.

5. Системная интеграция охватывает пять объектов: рынок и маркетинг образовательных услуг с учетом вуза, его ближайшего окружения и внешней социо-демо-экономической среды; основные виды ресурсов, а именно: людские, финансовые, материальные, энергетические, информационные, временные; деятельность в интеграционно-коммуникационно-познавательной среде; внешнюю и внутритехнологическую логистики, а также потребителя образовательных услуг из сферы ядерной энергетики и других высокотехнологических производств. При этом системная интеграция понимается как системно-преобразующий инфо-энерго-материальный механизм с функциями систематизации, объединения и использования действий с понятиями, знаниями и их сущностями при разрешении сложных проблемных ситуаций вуза в рыночной экономике. Реализация этих функций обеспечивается путем организации жизненного цикла диалогово-логистической системы на основе структуры субъектов деятельности, инструментально-коммуникационной среды и ресурсооборота.

• ПРИЛОЖЕНИЕ 3
  

Приложение 3.
Характеристика научных направлений

Ядерное приборостроение

Краткое описание. Цель научно-исследовательского направления “Ядерная электроника” - разработка новых принципов и схемо-технических решений обработки сигналов от различных полупроводниковых и сцинтилляционных детекторов рентгеновского-, гамма- и нейтронного излучения, разработка быстродействующих спектрометров упомянутых ионизирующих излучений, приборов, установок и систем на их основе. Спектрометрическая электроника разрабатывается для рентгеновских Si-PIN и Si дрейфовых детекторов с электроохлаждением, гамма- детекторов из особо чистого германия (HpGe) и различных сцинтилляционных детекторов с традиционными кристаллами NaI(Tl), CsI(Tl), и новыми кристаллами LaBr₃, SrI₂ и др. В связи с принятой в России концепцией развития атомной отрасли до 2020 г. с объемом инвестиций в 2 трлн.руб. в ближайшее десятилетие на отечественном рынке должен наблюдаться устойчивый спрос на комплектование систем безопасности вновь строящихся и модернизируемых энергоблоков. В этой связи руководством ГК «Росатом» сформулированы задачи по глобальному импортозамещению состава средств систем безопасности энергоблоков АЭС. Той же программой развития атомной отрасли предусмотрена экспансия отечественной атомной отрасли за пределы России. Таким образом, разработка конкурентоспособных законченных изделий в рамках направления, превосходящих зарубежные аналоги по параметрам и уступающие им по стоимости гарантирует успешность развития направления.

Другим направлением применения новых разработок спектрометрических трактов в сочетании с физическими принципами неразрушающего контроля, является выполнение НИОКР по созданию мобильный комплекса активного радиационного контроля (АРК). АРК является комплексом неинтрузивного/неразрушающего радиационного контроля взрывчатых веществ, применяемым для ядерного обследования железнодорожных путей. Предлагаемый мобильный комплекс АРК относится к комплексам АРК нового типа и нового поколения, поскольку ранее создаваемые активные комплексы радиационного контроля являлись комплексами стационарного типа. Статус предлагаемого комплекса более высокий, он потребует разработки новых высоких технологий, поиска совершенно новых технических решений, создания новых объектов интеллектуальной собственности.

Ожидаемые результаты. На базе спектрометров с перечисленными выше детекторами созданы следующие приборы и установки: 3 поколения портативных рентгенофлуоресцентных анализаторов МАРФ общим количеством около 350 экземпляров (внесены в Госреестр средств измерения); стационарный рентгенофлуоресцентный анализатор с расширенным диапазоном в область легкий элементов (с Mg) “Старт-001”; рентгенофлуоресцентный анализатор содержания U и Pu в отработанном ядерном топливе; нейтронно-активационный анализатор содержания кислорода в титане. Все перечисленные приборы не уступают по характеристикам зарубежным аналогам. С позиций разработки средств специального технического (радиационного) контроля разработаны и серийным образом выпускаются комплексы «Советник» и «Соратник», поставленные на вооружение Военно-Морского флота (Приказ Главкома ВМФ №336 от 23.09.1997) и на снабжение Вооруженных Сил Российской Федерации (приказ Министра обороны №218 от 2004г.).

В ближайшем будущем планируется промышленное освоение свербыстродействующих спектрометров с автоматической адаптацией времени обработки сигналов к интервалам времени между отдельными квантами излучения и создание на их основе ряда ядерно-физических приборов и установок. Помимо этого планируется завершить разработку и освоить в промышленном производстве серии высокоразрешающих сцинтилляционных спектрометров с новыми отечественными кристаллами LaBr₃ и SrI₂. Опытные образцы таких приборов имеются в наличии.

Для проведения работ по разработке активного радиационного контроля взрывчатых веществ также имеется необходимый задел по регистрирующей части и материальная база для проведения исследований по активации объектов (нейтронные источники, микротрон, помещения для установки нейтронного генератора). Ожидаемый результат – создание макетного образца комплекса активного радиационного контроля, проведение стендовых испытаний и в последующем – создание опытного образца. При положительных результатах – выход на серийное производство.

Гарантией жизнеспособности направления в современных условиях является двадцатилетний (с 1990 года) опыт реализованных научно-исследовательских лабораториях рентгеновской электроники и средств специального технического (радиационного) контроля НИР, НИОКР и малосерийного производства спектрометрической аппаратуры на условиях (!) полного хозяйственного расчета.

Перечень ключевых опубликованных работ, в т.ч. в зарубежных изданиях:

1. Игнатьев О.В. Сравнение возможностей аналоговых и цифровых спектрометров рентгеновского излучения с полупроводниковыми детекторами (Обзор). Аналитика и контроль т. 10 (2006) № 3 – 4, с 223-232.

2. Полупроводниковые детекторы в экспериментальной физике/ Ю.К. Акимов, О.В. Игнатьев, А.И. Калинин, В.Ф. Кушнирук. М.: Энергоатомиздат, 1989. 344 с.

3. Ignatyev O.V.,Kosse A.I., Lyisenko A.V. et al. Nucl. Instrum. & Meth., v. A261 (1987) p. 103-106.

5. Dudin S.V., Ignatyev O.V., Pulin A.D. Nucl. Instrum. & Meth., v. A 352 (1995), p.610-613.

6. Ignatyev O.V.,Kosse A.I., Pulin A.D. et al. Nucl. Instrum. & Meth., v. A282 (1989) p. 734-738.

7. Ignatyev O.V., Pulin A.D. Nucl. Instrum. & Meth. in Phys. Recearch, v. A352 (1995), p. 614-617.

8. Dudin S.V., Ignatyev O.V., Pulin A.D. Nucl. Instrum. & Meth. In Phys. Recearch, v. A352 (1995), p. 610-613.

9. Krasilnikov A.V., Medley S.S., Gorelenkov N.N., Ignatyev O.V., Kaschuck Yu.A., Petrov M.P.and Roquemore A.L., “TFTR Charge Exchange Atoms Spectrometry Using Natural Diamond Detector” Rev.Sci.Instrum. v.70 (1999) p. 1107.

10. Ignatyev O.V., Pulin A.D. Nucl. Instrum. & Meth. in Phys. Recearch, v. A516 (2004), p. 160-166.

11. Dudin S.V., Ignatyev O.V., Pulin A.D. Nucl. Instrum. & Meth. in Phys. Recearch, v. A516 (2004), p. 167-171.

12. Игнатьев О.В., Морозов С.Г. Гамма-спектрометры для промышленных установок нейтронно-активационного анализа на быстрых нейтронах. Вестник Уральского государственного технического университета-УПИ, №5 (76), Екатеринбург, 2006. с.89-108.

13. Шульгин Б.В., Черепанов А.Н., Шульгин Д.Б., Новые детекторные материалы и устройства. Москва, Физматлит, 2009 – 360 с. (Дано описание нескольких десятков патентов на оригинальные разработки детекторных материалов и устройств, выполненных за последние 15 лет под научным руководством профессора Б.В.Шульгина, патентообладатель УГТУ-УПИ , ныне УрФУ).

14. Андреев В.С., Благовещенский М.Н., Викторов Л.В., Ивановских К.В., Кружалов А.В., Крымов А.Л., Кудашов Д.И., Кунцевич Г.А., Петров В.Л., Пустоваров В.А., Райков Д.В., Сафин Ю.Р., Соколкин В.В., Шеин А.С., Шульгин Б.В. Разработка комплексов специального радиационного контроля для детектирования излучений радиоактивных и делящихся материалов // Вестник ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, Вып. 5 (76), Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006, С. 108-118.

15. The new scintillation systems for registration of neutrons, gamma-rays and X-rays / B.V. Shulgin, V.L. Petrov, V.Yu. Ivanov, A.N. Tcherepanov, A.V. Anipko, T.S. Koroleva, Ch. Pedrini, Сh. Dujardin, K. Lebbou, O. Tillement, B. Hautefeuille // Scintillating crystals. Proceedings of the KEK-PCNP International School and Mini-workshop for Scintillating Crystals and their Applications in Particle and Nuclear Physics. November 17–18, 2003. High Energy Accelerator Research Organization. KEK Proceedings, 2004. P. 71–86. (Приглашенный доклад профессора Б.В.Шульгина в Японии на международной школе и семинаре по сцинтилляционным детекторам, ноябрь 2004 года)

16. New scintillation materials and system for registration of ionizing radiation / V. L. Petrov, B. V. Shulgin, A. V. Kruzhalov, V. Yu. Ivanov, A. N. Tcherepanov, D. V. Raikov, K. V. Ivanovskikh, A. V. Ischenko, M. M. Kidibaev, T. S. Koroleva, Ch. Pedrini, K. Lebbou, B. Hautefeuille, J.-M. Fourmigue // Известия вузов. Физика. 2006. №10. Приложение. С. 21–24.


Патенты:

1. Ав. Свид. 790191 СССР. Импульсный усилитель/А.И. Коссе, В.П. Гиманов, О.В. Игнатьев и др.// Открытия. Изобретения. 1980. №47 (Приоритет от 31.01.1979)
   
2. Игнатьев О.В. Способ увеличения быстродействия спектрометров ионизирующих излучений с полупроводниковыми и другими детекторами без внутреннего усиления. Патент РФ № 2392642. Опубл. 20.06.2010. Бюл. № 17.
   
3. Игнатьев О.В., Пулин А.Д., Дудин С.В. Процессор спектрометрических импульсов. Патент на изобретение RU 2092872 C1, приоритет от 09.11.95, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 10.10.97.
   
4. Игнатьев О.В., Пулин А.Д., Шевченко Ю.А., Школа Н.Ф. Устройство стабилизации исходного уровня. Авт.свид. СССР № 1173522. Опубл. 15.08.1985, БИ № 30.
   
5. Игнатьев О.В., Школа Н.Ф., Гиманов В.П. Линейный спектрометрический усилитель. Авт.свид. СССР № 752210. Опубл. 30.07.1980, БИ № 28.
   
6. Игнатьев О.В., Школа Н.Ф., Коссе А.И., Максименко А.С. Устройство стабилизации исходного уровня. Авт.свид. СССР № 1014124. Опубл. 23.04.1983, БИ № 15.
   
7. Игнатьев О.В., Дудин С.В., Пулин А.Д. стабилизатор базовой линии спектрометра. Патент РФ RU 2085967 C1. Опубл. 27.07.1997, Бюл. № 21.
   
8. Игнатьев О.В., Пулин А.Д., Шевченко Ю.А., Школа Н.Ф. Устройство автоматической установки порогового уровня напряжения. Авт.свид. СССР № 1290996. Зарегистрировано в Госреестре изобретений СССР 15.10.1985 г.
   
9. Игнатьев О.В., Дудин С.В., Пулин А.Д. Устройство таймирования спектрометрических импульсов. Патент РФ RU 2098842 C1. Опубл. 10.12.1997, Бюл. № 34.
   
10. Шульгин Б.В., Райков Д.В., Андреев В.С., Игнатьев О.В. и др. Детектор для регистрации ионизирующих излучений. Патент РФ RU 2143711 C1. Опубл. 27.12.1999 Бюл. № 36
    
11. Игнатьев О.В., Шульгин Б.В., Пулин А.Д. и др. Сцинтилляционный детектор нейтронного и гамма-излучения. Патент РФ RU 2189057 C2. Опубл.10.09.2002 Бюл. № 25
    
12. Игнатьев О.В., Шульгин Б.В., Пулин А.Д. и др. Детектор нейтронного и гамма-излучения. Патент РФ RU 2231809 C2. Опубл. 27.06.2004 Бюл. № 18
    
13. Сцинтилляционный детектор быстрых и тепловых нейтронов / Б.В. Шульгин, Д.В. Райков, В.И. Арбузов, К.В. Ивановских, Л.В. Викторов, А.Н. Черепанов, В.С. Андреев, В.Л. Петров, А.В. Кружалов, В.В. Соколкин // Патент РФ №2259573. Б.и. 27.08.2005, №24,
    
14. Пат. 2270463 РФ. Сцинтиллятор для регистрации тепловых нейтронов / Б. В. Шульгин, А. Н. Черепанов, В. Ю. Иванов, Т. С. Королева, С. В. Маркс, В. Л. Петров. Заявл. 16.11.2004; опубл. 20.02.2006. Бюл. №5.
    
15. Способ обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений/ Л.В.Викторов, А.В. Кружалов, А.С.Шеин, Б.В.Шульгин, Д.Б.Шульгин //Патент РФ №2140660. Б.и., 27.10.99, №30.
    
16. Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений / Л.В.Викторов, К.В. Ивановских, Ю.Г. Лазарев, В.Л. Петров, А.С. Шеин, Б.В. Шульгин// Патент РФ №2242024. Б.и., 10.12.2004, №34.
    

Кадровое обеспечение. По направлению “Ядерное приборостроение” работают НИЛ электроники рентгеновских приборов и средств специального технического (радиационного) контроля ФтФ УрФУ (всего 3 профессора (доктора наук), 5 доцентов (кандидаты наук), 14 штатных сотрудников НИЧ (в их числе 4 кандидата наук), представлена докторская диссертация). В тесном контакте с НИЛ ЭРП ООО “НПК ”АТОМ Электроникс” (г. Екатеринбург), ООО “Радико” (г. Обнинск) и другими предприятиями оборонного комплекса, совместно с которыми налажена система сопровождения сложных технических комплексов, находящихся в эксплуатации.

Электроника больших мощностей

Одной из критических технологий РФ является создание электронной компонентной базы. Сильноточная электроника и ее элементная база является одним из немногих направлений, в которых РФ лидирует.

Краткая характеристика тем направления и ожидаемые результаты:

1. Разработка и создание импульсных энергетических систем нового поколения с гигаваттным уровнем мощности для источников рентгеновского излучения сверхвысокой интенсивности, а также импульсных периодических высоковольтных генераторов со средней мощностью более 100 кВт для генерации сверхмощного СВЧ- и СШП- излучения.

Ожидаемые результаты:

Получение новых данных о сверхбыстрой коммутации электрического тока, эмиссии и ускорении заряженных частиц. Создание новой уникальной элементной базы и электрофизической аппаратуры как для дальнейшего продвижения исследований в область более коротких длительностей импульсов напряжения, так и использование этих принципов в уже существующих приборах.

2. Создание малогабаритных нано- и субнаносекундных генераторов нового поколения на полупроводниковой компонентной базе.

Ожидаемые результаты:

На основании исследования процессов наносекундного отключения сверхплотных токов в полупроводниках (SOS-эффект) и процессов возбуждения и распростронения сверхбыстрых ударно-ионизационных и тунельно-ударно-ионизационных волн разработать полупроводниковые прерыватели с отключаемым током в десятки килоампер при мегавольтном уровне напряжения, и сверхмощные полупроводниковые коммутаторы субнаносекундного и пикосекундного диапазонов, способных переключать пиковую мощность более 100 МВт за время менее 100 пс.

3. Разработка основных принципов создания твердотельных элементов и устройств для генерации сверхкоротких импульсных электромагнитных сигналов.

Ожидаемые результаты:

Разработка и создание малогабаритных полупроводниковых генераторов нано- и субнаносекундного диапазона с пиковой мощностью до 1 ГВт и частотой следования импульсов 1-10 кГц, а также создание сверхмощных полупроводниковых наносекундных генераторов нового поколения с пиковой мощностью более 10 ГВт и средней мощностью более 100 кВт.

4. Разработка элементной базы релятивистских СВЧ-генераторов высокой и средней мощности.

Ожидаемые результаты:

Повышение эффективности импульсных процессов формирования электронных пучков с энергоёмкостью импульсов до 500 Дж. Разработка компонентов для мобильных релятивистских СВЧ генераторов со средней мощностью до 100 кВт.

5. Создание сильноточных импульсных генераторов плазмы в больших объемах для модификации поверхностей материалов с целью придания им износостойкости и коррозионной стойкости.

Ожидаемые результаты:

Получение углеводородных алмазоподобных покрытий с высокой твердостью и адгезионной прочностью соединения с основой из широкого круга материалов.

Перечень основных патентов по научно-исследовательскому направлению «Электроника больших мощностей»:

­­­– №2191488 «Наносекундный ускоритель электронов»

– №2156014 «Полупроводниковый прерыватель тока»

– №2250577 «Газоразрядный плазменный катод»

– №2370848 «Источник широкоапертурных ионных пучков»

Кадровое обеспечение для выполнения проекта: чл-корр.– 2, докторов наук – 7, кандидатов наук – 15, технических специалистов без степени – 26.

Партнёрскими организациями являются Институт электрофизики УрО РАН, РФЯЦ – ВНИИ ТФ им. академика Е.И. Забабахина, ФГУП «НПО автоматики» им. академика Н.А. Семихатова.

Наноматериалы и нанотехнологии

Краткая характеристика тем направления и ожидаемые результаты:

1. Твердооксидные топливные элементы и устройства на их основе.
   

Разработаны основы технологии и оборудование для получения слабоагрегированных нанопорошков металлов, сплавов и их химических соединений методами электрического взрыва проволоки и лазерного испарения мишени. Комплексное использование методов позволяет решать широкий спектр задач синтеза нанопорошков. Данный подход не имеет аналогов ни в России, ни в мире.

2. Керамика и металломатричные композиты для конструкционных применений.

Разработаны основы технологии и оборудование для получения изделий конструкционного назначения из наноструктурных материалов с применением метода магнитно-импульсного прессования. Получены образцы композиционной керамики на основе Al₂O₃–ZrO₂ и металломатричного композита на основе алюминия с усиливающими частицами Al₂O₃.с повышенными механическими свойствами.

Разработаны основы технологии и установка электрофоретического осаждения нанопорошков из суспензий для нанесения тонкого слоя электролита при изготовлении твердооксидных топливных элементов.

3. Электронная структура и радиационно-стимулированные процессы функциональных материалов для солнечной и водородной энергетики.

Существует несколько направлений в солнечной энергетике, связанных как с прямым преобразованием солнечной энергии в электрическую (солнечные батареи), так и с использованием солнечной энергии для извлечения водорода из воды (путем фотокатализа и последующего расщепления воды) с целью накопления водорода и дальнейшего его использования уже в водородной энергетике.

Наши исследования сконцентрированы на разработке новых эффективных материалов для расщепления воды с помощью солнечной энергии. Этими материалами являются прозрачные оксиды металлов, такие как: TiO₂, ZnO, In₂O₃, SiO₂, SnO₂. Для создания наиболее эффективного по преобразованию солнечной энергии и экономичного в изготовлении солнечного реактора необходимо сочетание комплексных спектроскопических экспериментов по определению энергетической щели и теоретическое моделирование (компьютерный дизайн) новых материалов для фотокаталитического расщепления воды на водород и кислород под действием солнечного света.

4. Функциональные наноразмерные материалы микро –и оптоэлектроники. Разрабатываются научные основы синтеза многофункциональных наноматериалов на основе оксидных соединений металлов и полупроводников. Исследуются закономерности их электрофизических, люминесцентных, оптических и других свойств в зависимости от размера наночастиц и фазового состава материалов. Проводятся компьютерные расчеты и моделирование процессов транспорта носителей заряда в облученных наноструктурах. Разрабатываются методы практического использования синтезированных наноматериалов для радиационно стойких изделий опто-и микроэлектроники, а также в качестве конвертирующих материалов в изделиях на основе светодиодной техники.

Перечень основных патентов по научно-исследовательскому направлению «Наноматериалы и нанотехнологии»:

– № 2139777 «Установка для получения высокодисперсных порошков»

–№ 2083328, МПК В22F3/087 «Способ импульсного прессования твердых порошковых материалов и устройство для его осуществления 2

– № 2185931 «Способ получения нанопорошков сложных соединений и смесевых составов и устройство для его реализации «

– № 2033901 «Способ получения сферических ультрадисперсных порошков оксидов активных металлов»

– № 2188248 «Способ изготовления металломатричного композита»

– № 2005139440 «Трубчатый элемент (его варианты) для батареи электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом и способ его изготовления»

– № 2005139441 «Трубчатый элемент (его варианты), батарея трубчатых элементов с токопроходом по образующей и способы её изготовления»

– № 2368983 «Высокотемпературный электрохимический элемент с электрофоретически осажденным твёрдым электролитом и способ его изготовления»

– № 2367065 «Модифицированный планарный элемент (его варианты), батарея электрохимических устройств и способ его изготовления».

- № 2397196 «Способ получения композиционного керамического материала»

- №2383579 «Способ получения люминесцентного наноструктурного композиционного керамического материала»

- № 2331086 «Рабочее вещество для термоэкзоэлектронной дозиметрии».

- № 2382810 «Люминесцентный наноструктурный композиционный керамический материал».

- № 2364614 «Люминесцентный наноструктурный композиционный керамический материал»

- Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612598 «Программный модуль для анализа спектральных зависимостей фотоиндуцированных эффектов в диэлектриках “SPECTRAN-G»

- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009614922 «Программный модуль «Моделирование процессов транспорта и эмиссии электронов в наноструктурных диэлектриках при действии электрического поля

- Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008610206 «Программный пакет для численного анализа фрактальной кинетики люминесценции в неупорядоченных системах («FracTL»)».

- Свидетельство № 2008610032 Программный модуль «Моделирование процессов электрического пробоя в заряженных при облучении нанокристаллических диэлектриках».


Кадровое обеспечение для выполнения проекта: чл-корр.– 1, докторов наук – 8, кандидатов наук – 15, технических специалистов без степени – 20.

Партнёрскими организациями являются Институт электрофизики УрО РАН, Институт физики металлов УрО РАН, Институт химии твёрдого Тела УрО РАН, Уральский электромеханический завод, ОАО «ПО «УОМЗ имени Э.С. Яламова, ФГУП «НПО автоматики» им. академика Н.А. Семихатова, Институт реакторных материалов.

Реакторные технологии

Краткое описание.

Разработка реакторных технологий на ФТФ осуществляется более 15 лет. Работы выполняются в соответствии с планами координационного научно-технического совета атомной отрасли по реакторному материаловедению.

Впервые разработаны: метод высокотемпературной гелиевой дефектоскопии для определения ультрамалых концентраций дефектов вакансионного типа в ионных кристаллах и металлах с субмикрокристаллической структурой; метод восстановления статических потенциалов парного взаимодействия радиогенных газов в ионных кристаллах; метод высокоскоростной поточно-параллельной молекулярной динамики для моделирования процессов переноса в оксидном урановом и МОХ-топливе.

Установлены механизмы образования и распада примесно-вакансионных и вакансионных кластеров в высокодефектных ионных и металлических кристаллах. Экспериментально обнаружены аномально высокие энергии связи гелия с ионами в кристаллах, свидетельствующие о химическом характере взаимодействия гелия с ионными кристаллами. Ведутся экспериментальные исследования кристаллов с субмикро- и нанокристаллической структурой.

Совместно с ГНЦ РФ «НИИАР» выполнены работы по созданию установки для определения дозы облучения реакторных материалов по концентрации наработанного в поле излучения гелия, разработаны методы получения стандартных образцов с заданным содержанием гелия, составлены и отработаны базовые программы компьютерного моделирования массопереноса в оксидном урановом и плутониевом топливе.

Проводится вычислительное моделирование нанокристаллов диоксида урана и структурных аналогов методами молекулярной динамики и статики решетки. Разработанные на кафедре пакеты программ компьютерного моделирования превосходят по быстродействию известные российские и зарубежные аналоги более чем на два порядка, что позволяет получать результаты мирового уровня. Совместно с ИХТТ УрО РАН подготовлены программы и проведены квантово-химические расчеты электронной структуры растворов гелия в ионных кристаллах, оксидного уранового и плутониевого топлива.