Первый элемент: кто обеспечивает радиационную безопасность на ядерных объектах

Коллеги старшего научного сотрудника ВНИИНМ Алексея Букина шутят, что он, увидев таблицу Менделеева, познакомился с первым элементом и дальше решил даже не читать: ученый уже больше 10 лет занимается водородными технологиями. Шутки шутками, а разработки Алексея и его команды обеспечивают радиационную безопасность на ядерных объектах и приближают эру термоядерной энергетики. Каким образом — ​объясняет сам ученый.

ЧЕМ ЗАНИМАЕТСЯ ОТДЕЛЕНИЕ

Я сотрудник отделения разработки технологий и оборудования для получения изотопов и изотопной продукции ВНИИНМ. Наша научная группа занимается в основном водородом. При этом можно выделить два ключевых направления исследований. Первое связано с радиационной безопасностью. Есть три изотопа водорода: протий, дейтерий и тритий. Последний — ​радиоактивный изотоп. В процессе работы термоядерных и ядерных объектов он нарабатывается и накапливается в технологических коммуникациях или в воздухе производственных помещений. Мы изучаем, как до поры до времени удерживать тритий в определенном контуре, а затем безопасно извлечь его. Например, для строящегося во Франции международного термоядерного реактора ИТЭР мы разработали способ очистки выходящих из установки газовых потоков от трития. Классическая схема предполагает окисление трития и улавливание его на сорбентах. Но для ИТЭР требовалась более глубокая степень очистки, чем может дать этот способ. Мы предложили метод фазового изотопного обмена: водород окисляется, превращаясь в пары воды. Дальше в высокой насадочной колонне эти пары взаимодействуют с водой в жидком состоянии, тритий переходит в жидкую фазу и извлекается. Сейчас мы разрабатываем технологическую схему тритиевого цикла для нового токамака реакторных технологий, который планируется построить в ТРИНИТИ. Там у нас дополнительная задача — ​после извлечения вернуть тритий в цикл. Ведь этот изотоп — ​не только потенциально опасный выброс, но и топливо для термоядерного реактора, причем довольно дорогое.

Второе направление НИОКР — ​разделение изотопов. В природной воде содержится в основном протий и лишь немного дейтерия. Для атомной энергетики и ядерного оружейного комплекса нужна тяжелая, то есть насыщенная дейтерием вода. Раньше атомные державы ее получали по сероводородной технологии, но этот способ оказался неэкологичным и в настоящее время запрещен в большинстве государств. Пока атомщики используют запасы тяжелой воды, наработанные в прошлом, но они уже заканчиваются. ВНИИНМ совместно с РХТУ им. Менделеева разрабатывает новые, чистые методы разделения, основанные на взаимодействии разных химических форм водорода.

ДОЛЖНОСТНЫЕ ОБЯЗАННОСТИ

Я старший научный сотрудник и занимаюсь классической научной работой: анализом литературы, планированием экспериментов, созданием экспериментальных установок, проведением экспериментов, написанием статей и отчетов. Во ВНИИНМ работаю на полставки и на полставки — ​в РХТУ. Там я также преподаю. Надо отметить, что наше отделение в Институте Бочвара очень плотно сотрудничает с РХТУ им. Менделеева и многие наши работы совместные.

ГДЕ УЧИЛСЯ

Я с отличием окончил РХТУ в 2011 году и сразу поступил в аспирантуру. Тема диссертации как раз касалась очистки газовых потоков от трития, эта работа выполнялась совместно с ВНИИНМ. В 2013‑м меня пригласили в Институт Бочвара.

НЕОБХОДИМЫЕ ЗНАНИЯ

Так как мы разрабатываем физико-химические методы разделения изотопов, важно знать и физику, и химию. Еще нужна математика — ​для планирования экспериментов и обработки полученных данных. Обязательно надо знать английский, чтобы изучать литературу по своей тематике. Также ученому важно публиковаться в рейтинговых журналах, а эти журналы в основном иностранные. У меня был после вуза совсем плохой уровень английского. Приходится углубленно изучать язык сейчас. ВНИИНМ организует занятия для сотрудников два раза в неделю. Но надо много заниматься и самостоятельно.

ЛИЧНЫЕ КАЧЕСТВА

Надо очень любить науку. Без любви к науке заниматься ею бессмысленно. Нужно обладать усидчивостью и спокойствием, чтобы планомерно изучать какой-то процесс. Часто это кропотливая, иногда скучноватая, но очень важная работа. Водород взрывоопасен, тритий радиоактивен, поэтому тот, кто с ними работает, всегда должен действовать ответственно.