Как превратить радиацию в свет

В отделении материалов радиационной фотоники ВНИИХТ превращают радиацию в свет — в целях безопасности. «СР» приглашает на фотоэкскурсию по отделению.

Радиационная фотоника занимается преобразованием энергии ионизирующего излучения в свет. «Представьте: летят нейтроны, они невидимы, проходят сквозь все преграды. Как их зарегистрировать? Нужен сцинтилляционный материал, который под воздействием нейтронов станет отдавать фотоны света. Эти фотоны мы увидим и по ним определим параметры нейтронного потока. Вот такие материалы и изделия из них мы создаем», — объясняет начальник отделения Петр Басков.

ВНИИХТ занялся радиационной фотоникой около 30 лет назад. Когда была программа конверсии в отрасли, ВНИИХТ поручили создать оптоволокна. «Интерес к этим разработкам был в международных проектах по сооружению экспериментальных ядерных и термоядерных установок типа реактора ИТЭР, — вспоминает Петр Басков. — Но мы же не могли просто разработать волокна и успокоиться. С коллегами из Физико-энергетического института, НИЯУ «МИФИ» и других организаций мы первыми в мире стали создавать на основе этих волокон приборы и системы регистрации ионизирующих излучений. Лаборатория занялась инфракрасной оптикой, кварцевыми и фторидными стеклами для оптического и радиационного приборостроения, галогенидами серебра».

В восьмиметровой башне вытяжки заготовка плавится и под действием силы тяжести превращается в тонкое оптоволокно.
Заготовки для оптического волокна. В кварцевой трубке формируется жила: урановая, редкоземельная или актиноидная — в зависимости от назначения волокна.
В аналитической лаборатории методами молекулярной спектроскопии определяют состав материалов и контролируют качество готовых изделий.
Микроканальные ионизационные камеры деления. Внутри — электроды, на которые наносятся актиноиды, они регистрируют нейтронный поток.

Сейчас у отделения три основных направления работы. Первое — разработка ионизационных камер деления датчиков нейтронного потока. «Недавно мы первыми в мире разработали и испытали изделия, способные регистрировать нейтронные потоки при рекордно высокой температуре, до 630 °C. В будущем дойдем и до 1 тыс. °C, — говорит Петр Басков. — Эти разработки просто необходимы для создаваемых реакторов четвертого поколения, где температура в активной зоне будет гораздо выше, чем в современных установках». Второе направление — создание импортозамещающих органических сцинтилляционных материалов для регистрации ионизирующих излучений. Третье — разработка радиационно стойких волоконно-оптических систем. «На их основе можно будет создать, например, оптоволоконные усилители для лазеров с ядерной накачкой», — отмечает Петр Басков.