Телефон горячей линии: +7 (727) 355 5002

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНBR09158958, Номер госрегистрации0121РК00656

НаименованиеРазвитие ядерно-физических методов и технологий для инновационной модернизации экономики Казахстана

Приоритетное направлениеЭнергетика и машиностроение

Вид исследованияПрикладные исследования

ЗаявительРеспубликанское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан

Научный руководительЗдоровец Максим Владимирович

Балл ГНТЭ29.66

Общая одобренная сумма504000000


Ожидаемые результаты

Проанализированы различные технологические схемы мечения простат специфического мембранного антигена (PSMA) изотопом 18F. Проведен подбор режимов ускорителя ИЛУ-10 по облучению полимерных композиций потоком электронов в диапазоне доз от 18 до 35 кГр. Введен в эксплуатацию новый аналитический участок для проведения нейтроноактивационного анализа. Впервые разработаны новые подходы к методам пробоподготовки и определения трития в водяных парах на территории, подверженной влиянию реактора ВВР-К. Разработано и изготовлено универсальное устройство для позиционирования радиационного источника при радиографии. Отработана методика формирования пористых покрытий на основе вольфрама. Получены электрохимические сенсоры на основе трековых мембран для детекции уранил иона в диапазоне 1-100 мкг/л. Получены расчетно-экспериментальные данные о пространственно-энергетическом распределении нейтронов в нише экспериментальных устройств реактора ВВР-К после его перевода на низкообогащенное урановое топливо и формирование бокового бериллиевого отражателя нейтронов. Полученные результаты будут использоваться для разработки облучательного устройства, формирующего требуемые условия облучения слитков монокристаллического кремния в реакторе ВВР-К.



ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВЕРНУТОЙ ПРОГРАММЫ

Реферат (Абстракт) - 2021 год

Объект исследования, разработки или проектирования

PSMA, 18F, полимерные композиции, технология автоматизации нейтроноактивационного анализа (НАА), пробы водяных паров атмосферного воздуха, дефекты сварных соединений, пористые покрытия вольфрама, трековые мембраны, устройство для легирования кремния.

Цель работы

Расширение возможностей практического применения ядерно-физических методов и технологий в медицине, промышленности и охране окружающей среды.

Методы исследования

Облучение протонами на циклотроне С-30, хроматография, радиометрия, жидкосцинтилляционная бета-спектрометрия, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, метод Монте-Карло, нейтронно-активационный метод и др.

Полученные результаты и новизна

Проанализированы различные технологические схемы мечения простат специфического мембранного антигена (PSMA) изотопом 18F. Проведен подбор режимов ускорителя ИЛУ-10 по облучению полимерных композиций потоком электронов в диапазоне доз от 18 до 35 кГр. Введен в эксплуатацию новый аналитический участок для проведения нейтроноактивационного анализа. Впервые разработаны новые подходы к методам пробоподготовки и определения трития в водяных парах на территории, подверженной влиянию реактора ВВР-К. Разработано и изготовлено универсальное устройство для позиционирования радиационного источника при радиографии. Отработана методика формирования пористых покрытий на основе вольфрама. Получены электрохимические сенсоры на основе трековых мембран для детекции уранил иона в диапазоне 1-100 мкг/л. Получены расчетно-экспериментальные данные о пространственно-энергетическом распределении нейтронов в нише экспериментальных устройств реактора ВВР-К после его перевода на низкообогащенное урановое топливо и формирование бокового бериллиевого отражателя нейтронов. Полученные результаты будут использоваться для разработки облучательного устройства, формирующего требуемые условия облучения слитков монокристаллического кремния в реакторе ВВР-К.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Отработана одностадийная схема мечения 18F-PSMA на модуле «Synthra RN plus». Проведен подбор режимов ускорителя ИЛУ-10 по облучению полимерных композиций потоком электронов в диапазоне доз от 18 до 35 кГр. Разработан метод модификации трековых мембран для получения электрохимического сенсора для детекции уранил ионов. Плотность потока тепловых нейтронов в предполагаемом месте размещения слитка кремния составила ~1.3×108 см-2×с-1. Основной вклад в энергетический спектр нейтронов вносят тепловые нейтроны с энергией Ен

Область применения

Радиофармацевтика, медицина, биотехнология, косметология, контроль радиационного состояния воздушной среды, аналитические лаборатории, легководные ядерные реакторы, нейтронно-трансмутационное легирование кремния большого диаметра.

Шифр задания, этапа работы Наименование задания, этапа Аббревиатура организации, выполняющей задание, этап работ Фамилия, имя, отчество, ученая степень, должность руководителя задания, этапа работы Ожидаемые результаты
01 Развитие ядерно-физических методов и технологий для инновационной модернизации экономики Казахстана Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович По итогам реализации программы будут получены следующие наиболее важные результаты: В рамках решения первой задачи будут получены новые экспериментальные данные по разработке тераностической группы радиофармпрепаратов на основе изотопов 18F, 99mTc и 177Lu. Будет получено экспериментальное обоснование метода мечения простат специфического мембранного антигена (PSMA) изотопом 18F, а также результаты экспериментальных исследований по разработке тераностической группы радиофармпрепаратов на основе изотопов 99mTc и 177Lu. В рамках второй задачи для получения новых экспериментальных данных по синтезу полифункциональных полимерных композиционных материалов методом радиационного облучения будет разработана методика радиационного синтеза пространственно-сшитых полимерных композиций на основе синтетических и природных макромолекул различных классов. В рамках третьей задачи будет выполнена модернизация технологии нейтронно-активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К с использованием современных систем автоматизации и программного обеспечения. Решение четвертой задачи позволит получить новые подходы для усовершенствования технологии определения трития в объектах окружающей среды, на территориях, подверженных влиянию ядерных установок. Развитие приборно-методической базы определения трития в объектах окружающей среды в нашей стране позволит усовершенствовать аналитические методики обнаружения трития в компонентах окружающей среды, таких как сезонные осадки, атмосферный воздух и растительность. В рамках пятой задачи будет выполнена отработка методики неразрушающего контроля с использованием цифровых технологий обработки сигнала для проведения технической диагностики трубопроводов атомных энергетических установок. Для отработки методики ионно-плазменного формирования пористых покрытий на основе переходных и тугоплавких металлов в рамках шестой задачи будет выполнен синтез пористых покрытий вольфрама, легированных танталом и молибденом, а также исследование структуры и свойств полученных покрытий. Для решения седьмой задачи будет выполнена разработка сенсоров на основе ионно-трековых мембран путем проведения модификации селективными агентами для эффективной детекции уранил иона и глюкозы. В рамках восьмой задачи будет разработан способ равномерного нейтронно-трансмутационного легирования монокристаллического кремния большого диаметра в реакторе ВВР-К. Разработка способа равномерного нейтронно-трансмутационного легирования монокристаллического кремния большого диаметра в реакторе ВВР-К позволит получать материал, который востребован для силовой электроники.
01.01 Исследование экспериментальных методов разработки тераностической группы радиофармпрепаратов на основе изотопов 18F, 99mTc и 177Lu Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены результаты экспериментальных исследований по разработке тераностической группы радиофармпрепаратов на основе изотопов 18F, 99mTc и 177Lu
01.01.01 Исследование технологической схемы мечения простат специфического мембранного антигена (PSMA) изотопом 18F Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет получено экспериментальное обоснование метода мечения PSMA изотопом 18F
01.01.02 Исследование технологической схемы мечения простат специфического мембранного антигена (PSMA) изотопом 99mTc Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены результаты экспериментальных исследований PSMA изотопом 99mTc
01.01.03 Исследование технологической схемы мечения простат специфического мембранного антигена (PSMA) изотопом 177Lu Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены результаты экспериментальных исследований мечения PSMA изотопом 177Lu. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом научном издании, входящее в 1, 2, 3 квартили в базе Web of Science и (или) имеющее процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 40.
01.02 Разработка радиационно- химических технологий синтеза новых классов полимерных композиционных материалов с заданными свойствами и функциональностью Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены новые экспериментальные данные по синтезу полифункциональных полимерных композиционных материалов методом радиационного облучения.
01.02.01 Разработка методики радиационного синтеза пространственно-сшитых полимерных композиций на основе синтетических и природных макромолекул различных классов Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет разработана методика радиационного синтеза пространственно-сшитых полимерных композиций на основе синтетических и природных макромолекул различных классов Будет опубликована 1 статья в рецензируемом зарубежном и (или) отечественном издании с ненулевым импакт-фактором (рекомендованном ККСОН)
01.02.02 Моделирование радиационно- химической модификации молекулярного и функционального состава, пространственного строения привитых сополимеров. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет создана модель радиационно-химической модификации молекулярного и функционального состава, пространственного строения привитых сополимеров.
01.02.03 Разработка лабораторных технологических регламентов радиационно-химического способа получения привитых редкосшитых композиций на основе природных и синтетических макромолекул. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут разработаны лабораторные технологические регламенты радиационно-химического способа получения привитых редкосшитых композиций на основе природных и синтетических макромолекул. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом научном издании, входящее в 1, 2, 3 квартили в базе Web of Science и (или) имеющее процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 40.
01.03 Модернизация технологии нейтронно-активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К с использованием современных систем автоматизации и программного обеспечения Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет выполнена модернизация технологии нейтронно-активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К с использованием современных систем автоматизации и программного обеспечения
01.03.01 Введение в эксплуатацию участка нейтронно-активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К с использованием современных систем автоматизации и программного обеспечения Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет введен в эксплуатацию новый аналитический участок НАА, оснащенный автоматическим устройством для процедуры измерения гамма-спектров наведенной активности средне- и долгоживущих изотопов, современным программным обеспечением для обработки спектрометрической информации и расчета концентраций определяемых элементов
01.03.02 Внедрение современных систем автоматизации и программного обеспечения для обработки данных нейтронно- активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет осуществлено повышение производительности НАА и расширение числа определяемых элементов в результате внедрения автоматизированной технологии анализа по средне- и долго- живущим изотопам с использованием устройства смены образцов и включения существующей пневмотранспортной системы для исследований по короткоживущим изотопам в рабочий цикл НАА.
01.03.03 Апробация метода нейтронно- активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К с использованием современных систем автоматизации и программного обеспечения на образцах различного типа Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет выполнена апробация метода нейтронно- активационного анализа на атомном реакторе ВВР-К с использованием современных систем автоматизации и программного обеспечения на образцах различного типа Будет опубликована 1 статья в рецензируемом зарубежном и (или) отечественном издании с ненулевым импакт- фактором (рекомендованном ККСОН)
01.04 Развитие приборно-методической базы определения трития в объектах окружающей среды, на территориях, подверженных влиянию ядерных установок Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут разработаны новые подходы для усовершенствования технологии определения трития в объектах окружающей среды, на территориях, подверженных влиянию ядерных установок
01.04.01 Усовершенствование методов пробоподготовки и определения трития в пробах воздуха Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет разработан и адаптирован комплекс методов пробоподготовки и определения трития в пробах воздуха
01.04.02 Усовершенствование методов пробоподготовки и определения трития в пробах растительности и атмосферных осадков. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет разработан и адаптирован комплекс методов пробоподготовки и определения трития в пробах растительности и атмосферных осадков.
01.04.03 Апробация методов пробоподготовки и определения трития в объектах окружающей среды Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены новые данные о содержании трития в объектах окружающей среды. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом зарубежном и (или) отечественном издании с ненулевым импакт-фактором (рекомендованном ККСОН)
01.05 Развитие способов неразрушающего контроля на основе цифровой обработки сигнала для проведения технической диагностики объектов атомной энергетики Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет отработана методика неразрушающего контроля с использованием цифровых технологий обработки сигнала для проведения технической диагностики трубопроводов атомных энергетических установок.
01.05.01 Отработка стандартных методов неразрушающего контроля трубопроводов реактора ВВР-К Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены информационные характеристики дефектов сварных соединений. Будет проведен обзор методической базы применения ультразвуковых фазированных решеток.
01.05.02 Отработка способа ультразвуковой томографии для исследования металлических сварных соединений Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены данные исследования дефектов сварных соединений ультразвуковым способом фазированных решеток
01.05.03 Апробация способа ультразвукового контроля фазированными решетками при обследовании трубопроводов реактора ВВР-К. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены результаты диагностики трубопроводов ультразвуковым методом фазированными решетками с цифровой обработкой сигнала по разработанному стандарту организации. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом зарубежном и (или) отечественном издании с ненулевым импакт-фактором (рекомендованном ККСОН)
01.06 Разработка методики формирования и исследование свойств пористых покрытий на основе переходных и тугоплавких металлов, сформированных методом ионно-плазменного осаждения Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет отработана методика ионно-плазменного формирования пористых покрытий на основе переходных и тугоплавких металлов
01.06.01 Синтез и исследование структуры и свойств пористых покрытий вольфрама Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены образцы пористых покрытий вольфрама. Будут получены данные о структурно- физических свойствах полученных пористых покрытий.
01.06.02 Синтез и исследование структуры и свойств пористых покрытий вольфрама легированного танталом. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены пористые покрытия на основе сплавов W-Ta при различном соотношении компонент. Будут получены данные о структурно-физических свойствах полученных пористых покрытий в зависимости от соотношения компонент. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом зарубежном и (или) отечественном издании с ненулевым импакт-фактором (рекомендованном ККСОН)
01.06.03 Синтез и исследование структуры и свойств пористых покрытий вольфрама легированного молибдном Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены пористые покрытия на основе сплавов W-Mo и W-Nb при различном соотношении компонент. Будут получены данные о структурно-физических свойствах полученных пористых покрытий в зависимости от соотношения компонент. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом научном издании, входящее в 1, 2, 3 квартили в базе Web of Science и (или) имеющее процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 40.
01.07 Разработка электрохимических сенсоров на основе модифицированных ионно- трековых мембран Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут разработаны сенсоры на основе ионно-трековых мембран путем проведения модификации селективными агентами для эффективной детекции уранил иона и глюкозы.
01.07.01 Разработка сенсоров для детекции уранил аниона Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет проведена модификация ионно-трековых мембран специфичными агентами. Будет получен сенсор на основе трековых мембран.
01.07.02 Получение электрохимических сенсоров для детектирования ионов тяжелых металлов Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены сенсоры на основе ПЭТФ мембран;Будут получены результаты испытаний сенсоров в электрохимическом определения ионов тяжелых металлов Будет опубликована 1 статья в рецензируемом научном издании, входящее в 1, 2, 3 квартили в базе Web of Science и (или) имеющее процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 40.
01.07.03 Электрохимические сенсоры для определения глюкозы в водных растворах Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут получены результаты испытаний сенсоров в определении глюкозы.
01.08 Разработка способа равномерного нейтронно- трансмутационного легирования монокристаллического кремния большого диаметра в реакторе ВВР-К. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет разработан способ равномерного нейтронно- трансмутационного легирования монокристаллического кремния большого диаметра в реакторе ВВР-К.
01.08.01 Исследования пространственно- энергетического распределения нейтронов в зоне облучения слитков кремния Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будут определены расчётно- экспериментальным путем характеристики радиационного поля в зоне облучения.
01.08.02 Разработка эскизного проекта конструкции устройства Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет разработан эскизный проект конструкции устройства, формирующего оптимальные условия облучения кремния в ВВР-К. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом зарубежном и (или) отечественном издании с ненулевым импакт- фактором (рекомендованном ККСОН)
01.08.03 Разработка технологической схемы и методологии полного цикла процесса легирования слитков кремния в реакторе ВВР- К. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" министерства энергетики Республики Казахстан Здоровец Максим Владимирович Будет разработана технологическая схема и методология полного цикла процесса легирования слитков кремния в ВВР-К. Будет опубликована 1 статья в рецензируемом научном издании, входящее в 1, 2, 3 квартили в базе Web of Science и (или) имеющее процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 40.