Розроблено ядерно-фізичну методику з використанням широкосмугового фільтру рентгенівського випромінювання для неруйнівного визначення Hf з низькою концентрацією у виробах з цирконієвих сплавів на випущеному в атмосферу пучку протонів.

Проведено вимірювання вмісту та визначено однорідність розподілу Hf у злитках сплаву Zr1% Nb, отриманих за допомогою електронно-променевої плавки з електромагнітним перемішуванням, без електромагнітного перемішування та з відцентровим литтям. Встановлено, що при першому способі плавки злиток має рівномірний розподіл Hf з концентрацією меншою ніж 0,05% (нормативний документ).

Вивчено вплив технологічних операцій зварювання та фінального травлення трубки ТВЕЛу на зміну елементного складу металу в зоні шва та біляшовному просторі за допомогою ядерно-фізичних методів. Показано, що домішки заміщення створюють локальний пік концентрації в зоні термічного впливу з перевищенням у 1,5 – 2 рази номінальної концентрації, металеві домішки проявляють тенденцію до нерівномірного розподілу у шві та біляшовному просторі залежно від величини радіуса атома домішку відносно радіуса атома основного металу, а фтор утворює область підвищеної концентрації у приповерхневому шарі товщиною до 0,5 мкм.

Вивчення радіаційної стійкості полімерів

Досліджено втрати кисню у зразках майлара, (C₁₀H₈O₄)_n, під дією бомбардування протонами з енергією 1 і 1,6 МэВ у вакуумі в діапазоні флуенсів від 5 × 10¹² до 2,6 × 10¹⁶ см⁻² при щільності струму 1 мкА/см². Збіднення киснем вивчалося in situ за допомогою спектрометрії зворотного розсіювання протонів. Співвідношення між концентрацією n кисню та флуенсом φ вивчалося для приповерхневого шару зразка (0,9 мкм для енергії протонів 1 МеВ і 1,9 мкм для енергії 1,6 МеВ). Використовувалася апроксимація n = n₀exp(− σφ) на початковій ділянці залежності n(φ) (до 20%-го зменшення концентрації кисню). Тут σ – перетин збіднення киснем. Виміряно величини перетинів склали 1,2 × 10⁻⁷см² (± 25%) для енергії протонів 1 МеВ і 1,1 × 10⁻¹⁷ см² (± 14%) для енергії 1,6 МеВ.

Розроблено лабораторний процес фторування на зразках-імітаторах відходів підприємств ДП СхідГОК і ПО ПХЗ. Показано, що в процесі фторування видаляються у вигляді газоподібних фторидів не менш ніж 90% кремнію і вольфраму, за рахунок чого зменшується на 60 – 65% загальна кількість твердих відходів. При газофторидній переробці відходів цих підприємств, за рахунок виділення урану, радіоактивність відходів може бути істотно знижено.

Проведено дослідження повітря робочої зони на різних етапах процесу фторування з метою визначення потенційних негативних екологічних чинників при впровадженні газофторидної технології. Встановлено, що коливання концентрацій елементів у різних умовах роботи установки задовольняють вимогам щодо складу забруднюючих речовин у робочій зоні.

На аналітичній ядерно-фізичній установці «Сокіл» ННЦ ХФТІ створено джерело багатозарядних іонів, а також експериментально досліджено два методи поділу пучків 4Не²⁺ і Н₂⁺, а саме: використання існуючого розділяючого магніту і електростатичного аналізатора, а також руйнування іонів Н₂⁺ при проходженні через вуглецеву плівку. Показано, що ці методи дають можливість істотно зменшити вміст іонів Н₂⁺ в пучку 4Не²⁺.

Отримані іони 4Не²⁺ з енергіями 3 МеВ було використано для дослідження багатошарової структури, яка складається з 14 шарів Та₂О₅ і SiO₂, що поперемінно чергуються, і яку неможливо досліджувати у варіанті попередніх енергій.

Досліджено рівномірність розподілу елементів у ДЗО-сталях

Досліджено розподіл рідкоземельних елементів у ДЗО-сталях на виведеному в атмосферу пучку протонів на АЯФК «Сокіл». Для аналізу було використано два види зразків: одержані за допомогою вакуумно-дугового плавлення, а також методом порошкового спікання з промислової сталі типу 12Х18Н10Т, до якої вводилися зміцнюючі частки ZrO₂, стабілізовані Y₂O₃, з величиною зерен 0,1 – 0,5 мкм.

У результаті проведених експериментів, можна зробити наступні висновки:

– розроблено неруйнівний метод дослідження дисперсно зміцнених оксидами сталей на випущеному в атмосферу пучку протонів, за допомогою якого можна визначити як елементний склад зразків, так і їх розподіл;

– відпрацьовано процедуру аналізу розподілу оксидів ітрію і цирконію за допомогою варіювання розміру пучка протонів;

– операція електрополірування призводить до зміни концентрації елементів на поверхні зразків;

– виявлено залежність концентрації хімічних елементів від діаметру протонового пучка.

Проаналізовано стан радіаційно-небезпечних об'єктів ВО «ПХЗ». Встановлено їх потенційну екологічну небезпеку. За допомогою ядерно-фізичних методів досліджено елементний склад і активність зразків відходів ВО «ПХЗ». Встановлено, що їх основними складовими є оксиди кремнію і кальцію.

На підставі досліджень процесу фторування зразків-імітаторів відходів підприємства ВО «ПХЗ» (хвостосховище Сухачівське 1) показано можливість переробки за допомогою газофторидного методу накопичених на підприємстві відходів. Виконано оціночний розрахунок матеріально-технічних витрат для переробки на спеціально створеному заводі (ГФП) речовини одного з найбільш великих і небезпечних сховищ – хвостосховище Сухачівське, секція 1, яке містить 19 млн. т відходів.

Показано, що при використанні 10 газофторидних установок з продуктивністю переробки відходів 100 т на годину весь обсяг речовини хвостосховища може бути перероблено за 27 – 30 років, при цьому кількість твердих відходів зменшиться до 7,6 млн. т, за класифікацією вони стануть малонебезпечними (4 КН) і можуть бути використані в якості ізолюючого матеріалу, а також для різних робіт з планування при освоєнні територій.