В рамках VI Международного форума технологического развития и выставки «Технопром-2018» состоялся технологический трек «Радиационные технологии». Ученые и представители госкорпораций обсудили состояние и перспективы этого направления в России и в мире, перечислили примеры применения радиационных технологий в промышленности, сельском хозяйстве, экологии и обозначили проблемы, препятствующие развитию этой отрасли.
Россия в данный момент обладает мощным производством промышленных ускорителей и большим потенциальном для использования такого рода установок, считает советник дирекции Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН академик Геннадий Николаевич Кулипанов. Однако, по его словам, радиационные технологии в нашей стране практически не развиваются с 1990-х годов. Это обусловлено проблемами, которые требуют решения на государственном уровне. Поиск эффективного пути их решения позволит нашей стране выйти на мировой уровень.
Заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Александр Альбертович Брязгин дал определение радиационным технологиям. «Это физический процесс облучения, в котором ускоренные электроны взаимодействуют только с внешними электронными оболочками атомов, — сказал он. — При соударении возникают свободные радикалы, которые являются химически активными и вызывают различные реакции».
Этот процесс имеет ряд особенностей, которые стоит понимать. Во-первых, если облучать, например, продукты, то они не становятся радиоактивными. Электроны не взаимодействуют с ядром атома, поэтому не возникает никаких атомных или ядерных реакций. Во-вторых, в процессе передается только энергия, нет химических добавок. («Нет ничего чище электронного пучка», — комментирует ученый). И, наконец, при возникновении химических реакций не требуется большого нагрева, рост температуры незначительный.
Спектр применения радиационных установок достаточно широк. Помимо облучения продуктов питания и кормов в целях увеличения срока их хранения, это стерилизация медицинских инструментов и одежды, обеззараживание сточных вод животноводческих комплексов, облучение проводов изоляции, полиэтилена и так далее.
«При облучении полиэтилена образуются свободные радикалы, — объясняет Александр Брязгин, — они образуют кросс-сшивку, улучшающую свойства полиэтилена. Например, недавно мы стали облучать второпласт (изоляционный материал) и получили прочные провода, которые выдерживают высокие температуры. Они внедрены в российскую промышленность и используются, например, в беспилотных летательных аппаратах».
Среди новых направлений — облучение тепловыделяющих проводов (для теплых полов, прогрева открытых площадей с целью антиобледеннения), использование радиационных технологий в производстве вспененного полиэтилена (туристические коврики, автомобильные шумоизоляторы, теплоизоляторы в домах и плиты на взлетно-посадочной полосе).
Заместитель генерального директора, научный руководитель по физико-энергетическому блоку АО «Наука и инновации» ГК «Росатом» Владимир Дмитриевич Рисованный рассказал о новых радиационных источниках и сферах их применения.
«Радиационные технологии являются одним из приоритетных направлений в “Росатоме”, — подчеркнул он. — Использование новых изотопных источников позволит России стать мировым лидером в этом направлении». Он упомянул, в частности, о сердечниках на основе нуклеотидов европия и кобальта, которые используются как мощный гамма-источник на тепловых атомных станциях.
Председатель Совета директоров АО «УК “Биотехнопарк”» Андрей Александрович Бекарев говорил о применении ускорителей для создания лекарственных препаратов (одним из них является «Тромбовазим», производство которого находится в Кольцово) и для других целей — например, изменения различных свойств полимеров и создания новых веществ для медицины и косметологии.
«Есть то, что невозможно сделать химическим путем, — объясняет Андрей Бекарев, — как правило, это сложный долгий цикл, который превышает по затратам само создание продукта. При использовании электронно-лучевых ускорителей можно сократить этот процесс условно до одного цикла. Таким образом мы значительно упрощаем технологию, но при этом получаем нужные эффекты».
В рамках обсуждения главный научный сотрудник Института химии твердого тела и механохимии СО РАН академик Николай Захарович Ляхов рассказал о преимуществах ускорителей для целей механохимической обработки материалов. Заведующая кафедрой организации пищевого производства Новосибирского государственного технического университета кандидат экономических наук Лада Николаевна Рождественская привела примеры использования радиационных технологий в пищевой промышленности. Заместитель директора по научной работе Института сильноточной электроники СО РАН доктор технических наук Николай Николаевич Коваль остановился на особенностях ускорителей со сфокусированным пучком.
С заключительным словом выступил директор департамента по науке и образованию фонда «Сколково» Александр Давидович Фертман. «По сравнению с 1960-ми годами количество ниш, которые осваивают институты в сфере радиационных технологий, не растет. Нам нужно показывать конкурентоспособность, изобретать что-то новое. Необходимо складывать новые сообщества пользователей, все мировые ассоциации следуют этой логике. Я очень надеюсь, что такие просветительские мероприятия и присоединение активных предпринимателей поможет выйти в России на новую логику — логику развития радиационных технологий как бизнеса», — сказал он.
Юлия Клюшникова
Фото Александры Федосеевой
